Az ON Semiconductor (ONS) integrált energiagazdálkodási áramköreit már jól ismerik a hazai fejlesztők. Ezek AC/DC átalakítók és PWM vezérlők, teljesítménytényező-korrektorok, DC/DC átalakítók és természetesen lineáris szabályozók. Gyakorlatilag azonban egyik sem hordozható eszköz nem nélkülözheti az akkumulátort, és ennek megfelelően a töltéséhez és védelméhez szükséges mikroáramkörök nélkül. Az ONS termékcsaládjában számos akkumulátor-kezelési megoldás található, amelyek hagyományosan az ONS-ek számára elegendő funkcionalitást ötvöznek alacsony költséggel és egyszerű használattal.
A modern elektronikában a NiCd / NiMH és a Li-Ion / Li-Pol akkumulátorok a leggyakoribbak. Mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. A nikkel-kadmium (NiCd) akkumulátorok olcsók és a legtöbbjük is van nagyszámú kisütési / töltési ciklusok és nagy terhelési áram. A fő hátrányok a következők: magas önkisülés, valamint a „memória effektus”, amely részleges kapacitásvesztéshez vezet a nem teljesen lemerült akkumulátor gyakori töltésével.
Nikkel-fémhidrid (NiMH) akkumulátorok kísérlet a NiCd hiányosságainak kiküszöbölésére, különös tekintettel a „memóriaeffektusra”. Ezeknek az akkumulátoroknak a töltése kevésbé kritikus tökéletlen kisütés után, és a fajlagos kapacitás tekintetében majdnem kétszer olyan magas, mint a NiCd. Nem veszteségek nélkül, a NiMH akkumulátorok kevesebb kisütési/töltési ciklussal és nagyobb önkisüléssel rendelkeznek a NiCd-hez képest.
Lítium-ion (Li-Ion) akkumulátorok a legnagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek, ami lehetővé teszi, hogy teljesítményükben felülmúlják a többi típusú akkumulátort ugyanolyan általános méretek esetén. Az alacsony önkisülés és a „memória-effektus” hiánya miatt az ilyen típusú akkumulátorok használata egyszerű. A lítium-ion akkumulátorok használatának biztonsága érdekében azonban olyan technológiák és tervezési megoldások alkalmazására van szükség (porózus poliolefin fóliák a pozitív és negatív elektródák szigetelésére, termisztor és biztonsági szelep a túlnyomás megszüntetésére), amelyek a lítium alapú akkumulátorok költségének növekedése a többi erőelemhez képest.
Lítium-polimer (Li-Pol) akkumulátorok kísérlet a lítium alapú akkumulátorok biztonsági problémájának megoldására szilárd száraz elektrolit felhasználásával a Li-Ion gélszerű elektrolit helyett. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy a Li-Ion akkumulátorokhoz hasonló tulajdonságokat kapjon alacsonyabb költséggel. A fokozott biztonság mellett a szilárd elektrolit használata lehetővé teszi az akkumulátor vastagságának csökkentését (akár 1,5 mm-re). Az egyetlen hátrány a Li-Ion akkumulátorokhoz képest a kevésbé széles üzemi hőmérséklet-tartomány, különösen a Li-Pol akkumulátorok töltése nem ajánlott nulla alatti hőmérsékleten.
A mai hordozható alkalmazások a lehető leggyorsabb akkumulátortöltést, a túltöltés megelőzését, a maximális akkumulátor-élettartamot és a kapacitásvesztés megelőzését igénylik. MC33340És MC33342- az ON Semiconductor töltésvezérlői, amelyek mindent egyesítenek, ami a NiCd és NiMH akkumulátorok gyors töltéséhez és védelméhez szükséges.
MC33340/42 vezérlők eszköz:
Ezek a vezérlők külső lineáris vagy impulzus átalakítóval kombinálva egy komplett akkumulátortöltő rendszert alkotnak. Egy példa az töltő áramkör klasszikus stabilizátor használatával LM317ábrán látható. 1.
Rizs. 1.
Az LM317 ebben az áramkörben stabilizált áramforrásként működik a töltőáram R7 ellenállással történő beállításával:
I chg(gyors) = (V ref + I adjR8)/R7. A csepegtető töltőáramot az R5 ellenállás állítja be:
I chg (csepp) = (V in - V f (D3) - V batt) / R5. Az R2/R1 osztót úgy kell kiszámítani, hogy amikor az akkumulátor teljesen fel van töltve, a Vsen bemenet 2 V-nál kisebb legyen:
R2 \u003d R1 (V batt / V sen - 1).
A t1, t2, t3 tűk segítségével a hárombites logika (billentyűk a diagramban) beállítja vagy a töltési időt 71 ... 283 percre, vagy a hőmérséklet érzékelésének felső és alsó határát.
A bemutatott séma alapján az ON Semiconductor fejlesztőkártyákat kínál MC33340EVBÉs MC33342EVB.
A lítium akkumulátorok nagy töltési feszültségstabilitást igényelnek, például az EEMB LIR14500 akkumulátoránál a töltési feszültségnek 4,2 ± 0,05 V tartományon belül kell lennie. A lítium alapú akkumulátorok töltésére az ONS egy teljesen integrált megoldást kínál - NCP1835B. Ez egy töltési chip lineáris szabályozóval, CCCV töltési profillal (állandó áram, állandó feszültség) és 30 ... 300 mA töltőárammal. Táplálás NCP1835B szabványos AC / DC adapterről vagy USB portról is végrehajtható. ábrán látható a kapcsolóáramkör egy változata. 2.
Rizs. 2.
Főbb jellemzők:
Egy másik fontos pont az akkumulátortöltő rendszerekben a megengedett bemeneti feszültség túllépése elleni védelem. Az ONS által kínált megoldások leválasztják a kimenetet a céláramkörről, ha elfogadhatatlan feszültség lép fel a bemeneten.
NCP349- az ONS újdonsága, amely 28 V-ig véd a bemeneti túlfeszültség ellen. A mikroáramkör kikapcsolja a kimenetet, ha a bemeneti feszültség túllépi a felső küszöböt, vagy ha az alsó küszöböt nem éri el. Van egy FLAG# kimenet is a bemeneti túlfeszültség jelzésére. Tipikus sémaábrán látható az alkalmazás. 3.
Rizs. 3.
Ez a mikroáramkör különféle alsó (2,95 és 3,25 V) és felső (5,68; 6,02; 6,4; 6,85 V) küszöbértékekkel kapható, amelyek a névben vannak kódolva. Az NCP360 ugyanazokkal a funkciókkal rendelkezik, mint az NCP349, kivéve a maximális bemeneti feszültséget: 20 V.
Az ON Semiconductor versenytársaihoz képest nem rendelkezik túl széles mikroáramkörökkel az akkumulátorok töltéséhez. A szegmensükben bemutatott megoldásokat azonban versenyképes tulajdonságok és ár, valamint könnyű kezelhetőség jellemzi.
Minden rádióamatőr jól ismeri a töltőtáblákat egy doboz lítium-ion akkumulátorhoz. Alacsony ára és jó kimeneti paraméterei miatt nagy a kereslet.
A korábban említett akkumulátorok töltésére szolgál 5 voltos feszültségről. Hasonló sálak találhatók széles körű alkalmazás saját készítésű tervekben autonóm áramforrással, szemben a lítium-ion akkumulátorokkal.
Ezeket a vezérlőket két változatban gyártják - védelemmel és anélkül. A védelemmel ellátottak kicsit drágák.
A védelem több funkciót is ellát
1) Lekapcsolja az akkumulátort mélykisülés, túltöltés, túlterhelés és rövidzárlat esetén.
Ma alaposan átnézzük ezt a sálat, és megértjük, hogy a gyártó által ígért paraméterek megfelelnek-e a valósnak, és további teszteket is rendezünk, gyerünk.
A tábla paraméterei az alábbiakban láthatók
És ezek a sémák, a felső védelemmel, az alsó anélkül
Mikroszkóp alatt észrevehető, hogy a tábla nagyon jó minőségű. Kétoldalas üvegszálas, "zokni" nincs, szitanyomás van, minden bemenet és kimenet meg van jelölve, nem reális összetéveszteni, ha vigyázol.
A mikroáramkör 1 Amper körüli maximális töltőáramot tud biztosítani, ez az áram az Rx ellenállás kiválasztásával változtatható (pirossal kiemelve).
És ez a kimeneti áram lemeze, a korábban megadott ellenállás ellenállásától függően.
A mikroáramkör beállítja a végső töltési feszültséget (kb. 4,2 Volt), és korlátozza a töltőáramot. A táblán két LED van, piros és kék (a színek eltérőek lehetnek), az első töltés közben világít, a második, amikor az akkumulátor teljesen fel van töltve.
Van egy Micro USB csatlakozó, amelyet 5 voltos feszültséggel szállítanak.
Első teszt.
Ellenőrizzük kimeneti feszültség amelyre az akkumulátort töltik, annak 4,1 és 4,2 V között kell lennie
Így van, nincs panasz.
Második teszt
Nézzük meg a kimeneti áramot, ezeken a lapokon alapból a maximális áram van beállítva, ez kb 1A.
A kártya kimenetét addig terheljük, amíg a védelem nem működik, így szimulálva a nagy bemeneti fogyasztást vagy a lemerült akkumulátort.
A maximális áramerősség közel van a deklarálthoz, menjünk tovább.
3. teszt
A csatlakoztatott akkumulátor helyére laboratóriumi blokk tápegység, amelyen a feszültség előre be van állítva 4 volt körül. Csökkentjük a feszültséget, amíg a védelem kikapcsolja az akkumulátort, a multiméter kijelzi a kimeneti feszültséget.
Mint látható, 2,4-2,5 voltnál a kimeneti feszültség eltűnt, vagyis a védelem működik. De ez a feszültség kritikus alatt van, szerintem 2,8 Volt lenne a legtöbb, általában nem tanácsolom olyan mértékben lemeríteni az akkut, hogy működjön a védelem.
4. teszt
A védelmi működési áram ellenőrzése.
Ebből a célból elektronikus terhelést használtunk, fokozatosan növeljük az áramot.
A védelem körülbelül 3,5 Amperes áramerősséggel működik (jól látható a videón)
A hiányosságok közül csak azt jegyzem meg, hogy a mikroáramkör szégyentelenül felmelegszik, és egyébként még egy hőintenzív tábla sem takarít meg - magának a mikroáramkörnek van egy hordozója a hatékony hőátadás érdekében, és ez a hordozó van forrasztva a táblához, az utóbbi hűtőborda szerepét tölti be.
Szerintem nincs mit hozzáfűzni, mindenki tökéletesen látta, a tábla kiváló költségvetési lehetőség, amikor beszélgetünk egy doboz kis kapacitású Li-Ion akkumulátor töltésvezérlőjéről.
Szerintem ez a kínai mérnökök egyik legsikeresebb fejlesztése, ami az elhanyagolható ára miatt mindenki számára elérhető.
Boldog maradni!
Először is el kell döntenie a terminológiát.
mint olyan töltés-kisütés vezérlők nem léteznek. Ez badarság. Nincs értelme a mentesítést kezelni. A kisülési áram a terheléstől függ - amennyi kell, annyi kell. Kisütéskor csak figyelni kell az akkumulátor feszültségét, nehogy túl kisüljön. Ehhez jelentkezzen.
Ugyanakkor külön vezérlők díj nemcsak léteznek, hanem feltétlenül szükségesek is a folyamat végrehajtásához Li-ion töltés akkumulátorok. Ők állítják be a szükséges áramot, meghatározzák a töltés befejezésének pillanatát, figyelik a hőmérsékletet stb. A töltésvezérlő mindennek szerves része.
Tapasztalataim alapján elmondhatom, hogy a töltés / kisütés vezérlő valójában egy áramkör, amely megvédi az akkumulátort a túl mély kisüléstől és fordítva, a túltöltéstől.
Vagyis ha töltés/kisütés vezérlőről beszélünk, akkor szinte minden lítium-ion akkumulátorba (PCB vagy PCM modul) beépített védelemről beszélünk. Itt is van:
És itt vannak ők is: 
Nyilvánvaló, hogy a védőtáblák különböző alakzatokban készülnek, és különféle felhasználásokkal szerelik össze Elektromos alkatrészek. Ebben a cikkben csak a Li-ion akkumulátorok (vagy ha úgy tetszik, kisütési / töltésvezérlők) védelmének lehetőségeit nézzük meg.
Mivel ez a név olyan jól bevált a társadalomban, mi is használni fogjuk. Kezdjük talán a DW01 (Plus) chip legáltalánosabb opciójával.
A Li-ion akkumulátorok ilyen védőtáblája minden második mobiltelefon akkumulátorban található. Ahhoz, hogy hozzáférjen, csak tépje le a feliratos öntapadót, amely az akkumulátorra van ragasztva.
Maga a DW01 chip hatlábú, és két térhatású tranzisztor szerkezetileg egy csomagban készül, 8 lábú szerelvény formájában.
Az 1. és 3. érintkező a túltöltés (FET1) és a túltöltés (FET2) védelmi kulcsok vezérlése. Küszöbfeszültségek: 2,4 és 4,25 volt. 2. következtetés - egy érzékelő, amely méri a feszültségesést a térhatású tranzisztorokon, aminek következtében túláramvédelem valósul meg. A tranzisztorok tranziens ellenállása mérési söntként működik, így a válaszküszöb termékről termékre nagyon nagy szórással rendelkezik.
Az egész séma valahogy így néz ki: 
A jobb oldali, 8205A jelzésű mikroáramkör a térhatású tranzisztorok, amelyek kulcsként működnek az áramkörben.
A SEIKO dedikált IC-ket fejlesztett ki a Li-Ion és a lítium polimer akkumulátorok túltöltéstől/feltöltéstől. Egy doboz védelmére S-8241 sorozatú integrált áramköröket használnak. 
A túlkisülés és túltöltés védelmi kulcsok 2,3 V-on, illetve 4,35 V-on működnek. Az áramvédelem akkor aktiválódik, ha a FET1-FET2 feszültségesése 200 mV.
Hasonló védelmi rendszer az egycellás lítium akkumulátorokhoz, túlkisülés, túltöltés, túltöltés és kisülési áramok elleni védelemmel. Az LV51140T chip segítségével valósítottuk meg. 
Küszöbfeszültség: 2,5 és 4,25 volt. A mikroáramkör második ága az áram túlterhelés-érzékelő bemenete (határértékek: 0,2V kisütéskor és -0,7V töltéskor). A 4-es tű nincs használva.
Az áramkör kialakítása hasonló az előzőekhez. Üzemmódban a mikroáramkör körülbelül 3 μA-t fogyaszt, blokkoló üzemmódban - körülbelül 0,3 μA (C betű a jelölésben) és 1 μA (F betű a jelölésben). 
Az R5421N sorozat számos olyan módosítást tartalmaz, amelyek az újratöltés során fellépő válaszfeszültség nagyságában különböznek. A részleteket a táblázat tartalmazza:
A töltés / kisütés vezérlő egy másik verziója, csak az SA57608 chipen. 
Az a feszültség, amelyen a mikroáramkör leválasztja az üveget a külső áramkörökről, attól függ levélmutató. Lásd a táblázatot a részletekért:
Az SA57608 alvó üzemmódban meglehetősen nagy áramot fogyaszt - körülbelül 300 μA, ami megkülönbözteti a fenti analógoktól. a legrosszabb oldal(az elfogyasztott áramok a mikroamper töredékei nagyságrendűek).
És végül érdekes megoldást kínálunk az egyik világvezető elektronikai alkatrészek gyártójától az On Semiconductortól - egy töltés-kisütés vezérlőt egy LC05111CMT chipen. 
A megoldás érdekessége, hogy a kulcs MOSFET-eket magába a mikroáramkörbe építik be, így a csatolt elemekből csak pár ellenállás és egy kondenzátor maradt.
A beépített tranzisztorok tranziens ellenállása ~11 milliohm (0,011 ohm). A maximális töltő/kisütési áram 10A. Az S1 és S2 kivezetések közötti maximális feszültség 24 Volt (ez fontos, ha akkumulátorokat kombinál az akkumulátorokkal).
A mikroáramkör a WDFN6 2.6x4.0, 0.65P, Dual Flag csomagban készül.
Az áramkör a várakozásoknak megfelelően védelmet nyújt a túltöltés/kisülés, a terhelés túláram és a túltöltés ellen.
Fontos megérteni, hogy a védelmi modul és a töltésvezérlők nem ugyanazok. Igen, a funkcióik bizonyos mértékig átfedik egymást, de hiba lenne töltésvezérlőnek nevezni az akkumulátorba épített védelmi modult. Most hadd magyarázzam el a különbséget.
Minden töltésvezérlő legfontosabb feladata a megfelelő töltési profil megvalósítása (általában CC/CV - állandó áram/állandó feszültség). Vagyis a töltésvezérlőnek képesnek kell lennie arra, hogy egy adott szinten korlátozza a töltőáramot, ezzel szabályozva az egységnyi idő alatt az akkumulátorba "öntött" energia mennyiségét. A felesleges energia hőként szabadul fel, így minden töltésvezérlő eléggé felforrósodik működés közben.
Emiatt a töltésvezérlőket soha nem építik be az akkumulátorba (ellentétben a védőtáblákkal). A vezérlők csak a megfelelő töltő részei, semmi több.
Ráadásul egyetlen védőkártya (vagy védelmi modul, nevezd ahogy akarod) nem képes korlátozni a töltőáramot. A kártya csak magán a bankon vezérli a feszültséget, és ha az túllép az előre meghatározott határokon, kinyitja a kimeneti kulcsokat, ezáltal leválasztja a bankot a külvilágról. Egyébként a rövidzárlat elleni védelem is ugyanezen az elven működik - mikor rövidzárlat a bankon a feszültség meredeken leesik, és a mélykisülés-védelmi áramkör aktiválódik.
A lítium akkumulátorok és a töltésvezérlők védelmi áramkörei közötti zavar a válaszküszöb (~ 4,2 V) hasonlósága miatt keletkezett. Csak a védelmi modulnál a kannát teljesen leválasztják a külső kapcsokról, a töltésvezérlőnél pedig feszültségstabilizáló üzemmódba és a töltőáram fokozatos csökkentésére kapcsol át.
Nem titok, hogy a Li-ion akkumulátorok nem szeretik a mélykisülést. Ettől elsorvadnak és elsorvadnak, valamint növelik a belső ellenállást és veszítenek kapacitásból. Egyes példányok (a védelemmel ellátottak) akár mély hibernációba is merülhetnek, ahonnan meglehetősen problémás a kihúzásuk. Ezért lítium akkumulátorok használatakor valamilyen módon korlátozni kell a maximális kisülésüket.
Ehhez speciális áramköröket használnak, amelyek a megfelelő időben leválasztják az akkumulátort a terhelésről. Néha az ilyen áramköröket kisülési vezérlőknek nevezik.
Mert a kisülési vezérlő nem szabályozza a kisülési áram nagyságát, szigorúan véve nem vezérlő. Valójában ez egy jól bevált, de helytelen elnevezése a mélykisülés-védelmi áramköröknek.
A közhiedelemmel ellentétben a beépített akkumulátorok (PCB-kártyák vagy PCM-modulok) nem arra szolgálnak, hogy korlátozzák a töltő-/kisütési áramot, vagy a terhelés időben történő kikapcsolása, amikor a töltés teljesen lemerült, vagy meghatározza a töltés végét.
Először, a védőtáblák elvileg nem képesek korlátozni a töltő- vagy kisütési áramot. Ezt a memóriának kell megtennie. A maximum, amire képesek, hogy rövidzárlat esetén vagy túlmelegedés esetén levágják az akkumulátort.
Másodszor, a legtöbb védelmi modul letiltja a lítium-ion akkumulátort 2,5 voltnál vagy még ennél is kisebb feszültségnél. És az akkumulátorok túlnyomó többségénél ez nagyon erős kisütés, ezt egyáltalán nem szabad megengedni.
Harmadik, A kínaiak milliókkal szegecselgetik ezeket a modulokat... Tényleg azt hiszed, hogy minőségi precíziós alkatrészeket használnak? Vagy ott valaki teszteli és beállítja, mielőtt akkumulátorba helyezi őket? Persze ez nem így van. A kínai táblák gyártása során csak egy elvet tartanak be szigorúan: minél olcsóbb, annál jobb. Ezért, ha a védelem pontosan 4,2 ± 0,05 V-on választja le az akkumulátort a töltőről, akkor ez inkább boldog baleset, mint minta.
Jó, ha van olyan NYÁK modul, ami kicsit hamarabb (pl. 4.1V-on) fog tüzelni. Akkor az akkumulátor egyszerűen nem éri el a kapacitás egy tucat százalékát, és ennyi. Sokkal rosszabb, ha az akkumulátort folyamatosan töltik, például 4,3 V-ig. Ezután az élettartam csökken, a kapacitás csökken, és általában megduzzad.
A lítium-ion akkumulátorokba épített védőtáblák lemerüléskorlátozóként való alkalmazása LEHETETLEN! És töltéskorlátozóként is. Ezek a táblák csak az akkumulátor vészleállítására szolgálnak rendkívüli helyzetek esetén.
Ezért külön töltéskorlátozó és/vagy túlkisülés-védelmi áramkörre van szükség.
Megfontoltuk az egyszerű töltőket különálló alkatrészeken és speciális integrált áramkörökön. Ma pedig azokról a ma létező megoldásokról fogunk beszélni, amelyek megvédik a lítium akkumulátort a túl sok kisüléstől.
Először egy egyszerű és megbízható Li-ion védelmi áramkört javaslok a túlkisülés ellen, amely mindössze 6 elemből áll. 
A diagramon feltüntetett besorolások az akkumulátorok lekapcsolásához vezetnek, ha a feszültség ~ 10 V-ra esik (3x 18650-es sorba kapcsolt akkumulátorra készítettem védelmet, amelyek a fémdetektoromban vannak). Az R3 kiválasztásával beállíthatja saját kioldási küszöbét.
Mellesleg a teljes kisülés feszültsége Li-ion akkumulátor 3,0 V és nem kevesebb.
A régiből ki lehet ásni egy mezei munkást (például az ábrán vagy hasonló). alaplap számítógépről, általában több van belőlük egyszerre. A TL-ku egyébként onnan is elvihető.
A C1 kondenzátor szükséges az áramkör kezdeti indításához, amikor a kapcsoló be van kapcsolva (rövid ideig mínuszba húzza a T1 kaput, ami kinyitja a tranzisztort és bekapcsolja az R3, R2 feszültségosztót). Továbbá a C1 töltése után a tranzisztor feloldásához szükséges feszültséget a TL431 mikroáramkör tartja fenn.
Figyelem! Az ábrán látható IRF4905 tranzisztor tökéletesen megvéd három sorba kapcsolt lítium-ion akkumulátort, de egy 3,7 voltos bank védelmére abszolút nem alkalmas. Azt mondják, hogyan lehet meghatározni, hogy egy térhatású tranzisztor alkalmas-e vagy sem.
Ennek az áramkörnek a hátránya: a terhelésben bekövetkező rövidzárlat (vagy túl nagy áramfelvétel) esetén a térhatású tranzisztor nem zár azonnal. A reakcióidő a C1 kondenzátor kapacitásától függ. És nagyon valószínű, hogy ezalatt valaminek lesz ideje rendesen kiégni. Az alábbiakban bemutatunk egy áramkört, amely azonnal reagál a terhelésben lévő rövid veremre: 
Az SA1 kapcsoló szükséges az áramkör "újraindításához" a védelem kioldása után. Ha a készülék kialakítása lehetővé teszi az akkumulátor eltávolítását a töltéshez (külön töltőben), akkor erre a kapcsolóra nincs szükség.
Az R1 ellenállás ellenállásának olyannak kell lennie, hogy a TL431 stabilizátor a minimális akkumulátorfeszültségen lépjen működési módba - úgy kell kiválasztani, hogy az anód-katód áram ne legyen kevesebb, mint 0,4 mA. Ez ennek az áramkörnek egy másik hátrányát okozza - a védelem kioldása után az áramkör továbbra is energiát fogyaszt az akkumulátorból. Az áramerősség, bár kicsi, elég ahhoz, hogy néhány hónap alatt teljesen lemerítsen egy kis akkumulátort.
A lítium-akkumulátorok kisülésének saját kezűleg történő szabályozására szolgáló alábbi sémában nincs ez a hátrány. A védelem kioldásakor a készülék által felvett áram olyan kicsi, hogy a teszterem nem is érzékeli. 
Az alábbiakban a lítium akkumulátor kisülési korlátozójának egy modernebb változata látható a TL431 stabilizátorral. Ez egyrészt lehetővé teszi a kívánt válaszküszöb könnyű és egyszerű beállítását, másrészt az áramkör magas hőmérsékleti stabilitással és egyértelmű leállással rendelkezik. Taps és minden! 
A TL-ku beszerzése ma egyáltalán nem probléma, 5 kopijkáért árulják csokorként. Az R1 ellenállást nem kell telepíteni (bizonyos esetekben akár káros is). A válaszfeszültséget beállító R6 Trimmer fix ellenállások láncával helyettesíthető, kiválasztott ellenállásokkal.
A blokkoló módból való kilépéshez fel kell töltenie az akkumulátort a védelmi küszöb felett, majd meg kell nyomnia az S1 "Reset" gombot.
A fenti sémák kellemetlensége abban rejlik, hogy a védelembe helyezés után a sémák működésének újraindításához kezelői beavatkozásra van szükség (kapcsolja be vagy ki az SA1-et, vagy nyomja meg a gombot). Ez a kompromisszum az egyszerűség és az alacsony energiafogyasztás mellett blokkoló módban.
Az alábbiakban látható a legegyszerűbb áramkör a lítium-ion túlkisülés elleni védelmére, amely mentes minden hiányosságtól (jó, majdnem minden): 
Ennek az áramkörnek a működési elve nagyon hasonló az első kettőhöz (a cikk legelején), de nincs TL431 mikroáramkör, ezért a saját fogyasztási áram nagyon kis értékekre - körülbelül tíz mikroamperre - csökkenthető. . Nincs szükség kapcsolóra vagy reset-gombra sem, az áramkör automatikusan rákapcsolja az akkumulátort a terhelésre, amint a rajta lévő feszültség meghaladja a megadott küszöbértéket.
A C1 kondenzátor elnyomja a hamis triggerelést, ha impulzusterheléssel működik. Bármely kis teljesítményű dióda megfelelő, jellemzőik és száma határozza meg az áramkör működésének feszültségét (helyben kell felvenni).
A térhatású tranzisztor bármilyen alkalmas n-csatornás használható. A lényeg, hogy megerőltetés nélkül bírja a terhelési áramot, és alacsony kapu-forrás feszültségen tudjon nyitni. Például P60N03LDG, IRLML6401 vagy hasonló (lásd).
A fenti áramkör mindenkinek jó, de van egy kellemetlen pillanat - a térhatású tranzisztor sima zárása. Ennek oka a diódák áram-feszültség karakterisztikája kezdeti szakaszának lapossága.
Ez a hiányosság a modern eszközökkel kiküszöbölhető elem alap, mégpedig mikroteljesítményű feszültségérzékelők segítségével (teljesítményfigyelők rendkívül alacsony energia fogyasztás). Az alábbiakban bemutatunk egy másik rendszert a lítium védelmére a mélykisüléstől: 
Az MCP100 DIP és planáris kiszerelésben is elérhető. Igényeinknek megfelel egy 3 voltos opció - MCP100T-300i / TT. A tipikus áramfelvétel blokkoló üzemmódban 45 μA. A kis nagykereskedelem költsége körülbelül 16 rubel / darab.
Még jobb az MCP100 helyett a BD4730 monitort használni, mert. közvetlen kimenettel rendelkezik, ezért ki kell zárni a Q1 tranzisztort az áramkörből (a mikroáramkör kimenetét közvetlenül a Q2 kapuhoz és az R2 ellenálláshoz csatlakoztassa, miközben az R2-t 47 kOhm-ra növeli).
Az áramkör egy mikroohmos p-csatornás MOSFET IRF7210-et használ, amely 10-12 A-es áramokat kapcsol gond nélkül.A terepi kapcsoló már kb 1,5 V kapufeszültségnél teljesen kinyílik, nyitott állapotban elhanyagolható ellenállása van (kevesebb, mint 0,01 Ohm )! Egyszóval nagyon klassz tranzisztor. És ami a legfontosabb, nem túl drága.
Véleményem szerint az utolsó séma áll a legközelebb az ideálishoz. Ha korlátlanul hozzáférhetnék a rádióalkatrészekhez, őt választanám.
Az áramkör enyhe változása lehetővé teszi egy N-csatornás tranzisztor használatát (akkor a negatív terhelésű áramkörbe tartozik): 
A BD47xx teljesítménymonitorok (supervizorok, detektorok) a mikroáramkörök egész sorát jelentik, amelyek válaszfeszültsége 1,9-4,6 V 100 mV-os lépésekben, így mindig választhat a céljainak megfelelően.
A fenti áramkörök bármelyike csatlakoztatható több akkumulátorból álló akkumulátorhoz (természetesen némi finomhangolás után). Ha azonban a bankok eltérő kapacitásúak, akkor a leggyengébb akkumulátorok folyamatosan mélykisülésbe kerülnek, jóval azelőtt, hogy az áramkör működne. Ezért ilyen esetekben mindig ajánlott nem csak azonos kapacitású, hanem lehetőleg azonos tételből származó akkumulátorok használata.
És bár az én fémdetektoromban már két éve hibátlanul működik ilyen védelem, mégis sokkal korrektebb lenne személyesen figyelni az egyes elemek feszültségét.
Mindig használja a saját Li-ion akkumulátor kisülési vezérlőjét minden egyes kannához. Akkor bármelyik akkumulátora boldogan fog szolgálni.
A lítium-ion akkumulátorok mélykisülés elleni védelmére szolgáló összes fenti áramkör kulcs módban működő MOSFET-eket használ. Ugyanezeket a tranzisztorokat gyakran használják túltöltés elleni védelemben, rövidzárlat elleni védelemben és más alkalmazásokban, ahol terhelésszabályozásra van szükség.
Természetesen ahhoz, hogy az áramkör megfelelően működjön, a FET-nek meg kell felelnie bizonyos követelményeknek. Először meghatározzuk ezeket a követelményeket, majd veszünk pár tranzisztort és az adatlapjaik szerint (a Műszaki adatok) eldöntjük, hogy megfelelőek-e számunkra vagy sem.
Figyelem! Nem vesszük figyelembe a FET-ek dinamikus jellemzőit, például a kapcsolási sebességet, a kapu kapacitását és a maximális leeresztő impulzusáramot. Ezek a paraméterek kritikussá válnak, ha a tranzisztor magas frekvencián működik (inverterek, generátorok, PWM-modulátorok stb.), de ennek a témának a tárgyalása túlmutat e cikk keretein.
Tehát azonnal el kell döntenünk, hogy melyik áramkört szeretnénk összeszerelni. Ezért az első követelmény a térhatású tranzisztorral szemben - megfelelő típusúnak kell lennie(N- vagy P-csatorna). Ez az első.
Tegyük fel, hogy a maximális áramerősség (terhelési áram vagy töltőáram - mindegy) nem haladja meg a 3A-t. Itt jön be a második követelmény. a mezei munkásnak hosszú ideig el kell viselnie az ilyen áramot.
Harmadik. Tegyük fel, hogy az áramkörünk megvédi az 18650-es akkumulátort a mélykisüléstől (egy doboz). Ezért azonnal meg tudjuk határozni az üzemi feszültségeket: 3,0 és 4,3 volt között. Eszközök, legnagyobb megengedett lefolyóforrás feszültség U ds nagyobbnak kell lennie 4,3 voltnál.
Az utolsó állítás azonban csak akkor igaz, ha csak egy lítium akkumulátort (vagy több párhuzamosan csatlakoztatott) használunk. Ha több sorba kapcsolt akkumulátorból álló akkumulátort használnak a terhelés táplálására, akkor a tranzisztor maximális lefolyóforrás feszültségének meg kell haladnia a teljes akkumulátor teljes feszültségét.
Itt van egy kép, amely elmagyarázza ezt a pontot: 
A diagramból látható, hogy egy 3 db 18650 db sorosan kapcsolt akkumulátor esetén az egyes bankok védelmi áramköreiben U ds > 12,6 V leeresztő feszültségű terepi eszközöket kell használni (a gyakorlatban némi tartalékkal kell venni, például 10%).
Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a térhatású tranzisztornak már 3 voltnál kisebb U gs kapuforrás feszültségnél is teljesen (vagy legalábbis elég erősen) ki kell tudnia nyitni. Valójában jobb, ha alacsonyabb feszültségre, például 2,5 V-ra összpontosítunk, úgy, hogy tartalékkal.
Durva (kezdeti) becsléshez az adatlapon megkeresheti a "Lezárási feszültség" jelzőt ( Kapuküszöb feszültség) az a feszültség, amelyen a tranzisztor a nyitás küszöbén van. Ezt a feszültséget általában akkor mérik, ha a leeresztőáram eléri a 250 µA-t.
Nyilvánvaló, hogy ebben az üzemmódban lehetetlen a tranzisztort működtetni, mert. a kimeneti impedanciája még mindig túl magas, és a túlzott teljesítmény miatt egyszerűen kiég. Ezért a tranzisztor lekapcsolási feszültségének kisebbnek kell lennie, mint a védőáramkör üzemi feszültsége. És minél kisebb, annál jobb.
A gyakorlatban a lítium-ion akkumulátor dobozának védelmére olyan térhatású tranzisztort kell választani, amelynek lekapcsolási feszültsége legfeljebb 1,5–2 V.
Így a térhatástranzisztorokkal szemben támasztott fő követelmények a következők:
Most vegyünk konkrét példákat. Például IRF4905, IRL2505 és IRLMS2002 tranzisztorok állnak rendelkezésünkre. Nézzük meg őket közelebbről.
Megnyitjuk az adatlapot, és látjuk, hogy ez egy p-csatornás tranzisztor. Ha nekünk megfelel, nézzünk tovább.
A maximális leeresztőáram 74A. Persze túlzás, de belefér.
Lefolyó-forrás feszültség - 55V. A probléma állapotának megfelelően csak egy doboz lítiumunk van, így a feszültség még a szükségesnél is nagyobb.
Ezután az a kérdés érdekel, hogy mekkora lesz a lefolyóforrás ellenállása 2,5 V-os nyitófeszültség mellett. Megnézzük az adatlapot, így nem látjuk azonnal ezt az információt. De látjuk, hogy az U gs (th) vágási feszültség 2...4 Volt tartományban van. Ezzel végképp nem vagyunk megelégedve.
Az utolsó követelmény nem teljesül, tehát elutasítjuk a tranzisztort.
Itt az adatlapja. Megnézzük és azonnal látjuk, hogy ez egy nagyon erős N-csatornás terepmunkás. Leeresztőáram - 104A, lefolyóforrás feszültsége - 55V. Amíg minden megfelel.
Ellenőrizzük a V gs (th) feszültséget - maximum 2,0 V. Remek!
De nézzük meg, mekkora ellenállása lesz a tranzisztornak a kapuforrás feszültség = 2,5 volt mellett. Nézzük a diagramot: 
Kiderült, hogy 2,5 V kapufeszültség és 3 A tranzisztoron áthaladó áram esetén 3 V feszültség esik át rajta. Az Ohm törvényének megfelelően az ellenállása ebben a pillanatban 3V / 3A \u003d 1 Ohm.
Így az akkumulátorbank feszültsége körülbelül 3 V, egyszerűen nem tud 3A-t leadni a terhelésre, mivel ehhez a teljes terhelési ellenállásnak a tranzisztor leeresztő-forrás ellenállásával együtt 1 Ohm-nak kell lennie. És csak egy tranzisztorunk van, amelynek ellenállása már 1 ohm.
Ezenkívül ilyen belső ellenállás és adott áram mellett a tranzisztoron (3 A) 2 * 3 Ohm = 9 W teljesítmény szabadul fel. Ezért szükség lesz egy radiátor felszerelésére (a radiátor nélküli TO-220 ház valahol 0,5 ... 1 W körül tud eloszlatni).
További ébresztésnek kell lennie, hogy a minimális kapufeszültség, amelyre a gyártó a tranzisztor kimeneti ellenállását jelezte, 4 V.
Ez mintegy arra utal, hogy a terepmunkás 4 V-nál kisebb U gs feszültségen történő működését nem tervezték.
A fentieket figyelembe véve, elutasítjuk a tranzisztort.
Tehát kihozzuk a harmadik jelöltünket a dobozból. És azonnal megnézzük a teljesítmény jellemzőit.
N-típusú csatorna, mondjuk ez rendben van.
A maximális leeresztőáram 6,5 A. Alkalmas.
A maximálisan megengedett lefolyóforrás feszültség V dss = 20 V. Nagy.
Lezárási feszültség - max. 1,2 Volt. Még mindig rendben.
Ahhoz, hogy megtudjuk ennek a tranzisztornak a kimeneti ellenállását, még a grafikonokat sem kell néznünk (ahogy az előző esetben is tettük) - a szükséges ellenállás azonnal megjelenik a táblázatban, csak a kapufeszültségünkhöz.
A cikkben az MCP73833 Li-Ion töltésvezérlőjéről fogunk beszélni.
1. kép
Eddig a pontig LT4054 vezérlőket használtam, és őszintén szólva elégedett voltam velük:
Lehetővé tette a 3000 mAh kapacitású kompakt Li-Pol akkumulátorok töltését.
Ultrakompakt volt: sot23-5
Akkumulátor töltésjelzővel rendelkezik
Egy rakás védelemmel rendelkezik, ami miatt szinte elpusztíthatatlan chip
2. ábra.
További bónusz, hogy mielőtt bármit is elkezdtem volna vele, vettem 50 darabot, nagyon szerény áron.
Hiányosságokat azonosítottam munkám során, és őszintén szólva részleges kábulatba hoztak:
A legnagyobb deklarált áram 1A, gondoltam. De már töltés közben 300mA-nél a chip 110*C-ra melegszik még nagy hűtőborda sokszögek és a chip műanyag felületére erősített hűtőborda jelenlétében is.
Amikor a hővédelem be van kapcsolva, látszólag egy komparátor indul ott, amely gyorsan leereszti az áramot. Ennek eredményeként a mikroáramkör generátorrá alakul, ami megöli az akkumulátort. Szóval leöltem 2 elemet, amíg rá nem jöttem, hogy mi a baj az oszcilloszkóppal.
A fentiekre tekintettel a készülék kb 10 órás töltési idejével akadt gondom. Ez persze nekem és az elektronikám fogyasztóinak nem nagyon jött be, de mit tegyek: mindenki ugyanazokkal a készülékparaméterekkel akarta növelni az élettartamot, és néha sokat fogyasztanak tőlem.
Ezzel kapcsolatban elkezdtem keresni egy sokkal jobb paraméterekkel és hőleadási képességgel rendelkező vezérlőt, és az MCP73833-nál egyelőre leállt a választásom, főleg amiatt, hogy barátomnak ezek a vezérlők raktáron voltak, ill. Gyorsan fütyültem pár darabot (gyorsabban, mint ő), beforrasztottam a prototípust és elvégeztem a szükséges teszteket.
Hadd ne vegyek részt az adatlap teljes és alapos fordításában (bár ez hasznos), hanem gyorsan és egyszerűen beszéljek arról, amit először megnéztem ezt a vezérlőtés akár tetszett, akár nem.
1. Általános séma a zárványok azok, amelyek már a kezdetektől felkeltik a figyelmet. Könnyen belátható, hogy a jelzés kivételével (ami lehet, de lehet, hogy nem) a heveder mindössze 4 részből áll. Tartalmaznak két szűrőkondenzátort, egy ellenállást az akkumulátor töltési áramának programozására és egy 10k-os termisztort a Li-Ion akkumulátor túlmelegedésének szabályozására. Ez a séma a 3. ábrán látható. Határozottan nagyszerű.
3. ábra Bekötési rajz MCP73833
2. Sokkal jobban viseli a meleget. Ez még a bekötési rajzból is látszik, hiszen egyforma lábak láthatók, melyek hőleadásra használhatók. Ezen túlmenően, ha azt nézzük, hogy a chip msop-10 és DFN-10 csomagokban kapható, amelyek felülete nagyobb, mint a sot23-5. Sőt, a DFN-10 tok rendelkezik egy speciális teszthellyel, amelyet nagy felületre lehet és kell használni hőelvezetésre. Ha nem hiszi, nézze meg saját szemével a 4. ábrát, amelyen a DFN-10 tok lábainak tűi és a gyártó által javasolt útválasztás látható. nyomtatott áramkör, hőelvezetéssel hulladéklerakó segítségével.
4. ábra
3. A termisztor jelenléte 10k-ért. Természetesen a legtöbb esetben nem fogom használni, hiszen biztos vagyok benne, hogy nem fogom túlmelegíteni az akkut, de: vannak olyan feladatok, amelyeknél a tápegységről mindössze 30 perc alatti teljes akkumulátortöltést értem. Ilyen esetekben maga az akkumulátor túlmelegedése is lehetséges.
4. Meglehetősen bonyolult rendszer az akkumulátor töltöttségének jelzésére. Ahogy megértettem és próbáltam: ott 1 LED felelős azért, hogy a töltő táp oldaláról kap-e áramot. Elméletileg nem annyira szükséges a dolog, de: volt olyan esetem, amikor eltörtem a csatlakozót és egyszerűen nem kapott 5V-ot a vezérlő a bemeneten. Ilyenkor azonnal kiderült, mi a baj. Nagyon hasznos funkció a fejlesztők számára. A fogyasztók számára könnyen cserélhető egy egyszerű LED-del az 5 V-os bemeneti vonalon, áramkorlátozó ellenállással szerelve.
5. A másik két LED töltés közben elromlott. Ez lehetővé teszi az MK kiürítését (ha nem szükséges például az akkumulátor töltöttségének megjelenítése a kijelzőn) az akkumulátor töltöttségének feldolgozása során a töltés során (a jelzés fel van töltve vagy sem).
6. A töltési áram programozása széles tartományban. Én személy szerint az 1. ábrán látható táblán próbáltam kihúzni az 1A-es töltőáramot, és a 890mA jelzésnél stabil működési módban hővédelembe ment a tábla. Ahogy az emberek mondják, nagy sokszögekkel tökéletesen kihúzták ezt a vezérlőt és a 2A-t, de technikai leírás a maximális töltőáram 3A, de számos kétségem van a mikroáramkör hőterhelésével kapcsolatban.
7. Ha hisz az adatlapnak, akkor ez a mikroáramkör rendelkezik: Low-Dropout Linear Regulator Mode - alacsony bemeneti feszültség üzemmód. Ezekben az üzemmódokban egy DC-DC átalakító segítségével óvatosan csökkentheti a mikroáramkör bemeneti feszültségét, amikor a töltés elkezdi csökkenteni a hőtermelést. Én személy szerint próbáltam csökkenteni a feszültséget, és értelemszerűen kisebb lett a hő, de legalább 0,3-0,4V essen erre a mikroáramkörre, hogy kényelmesen tudja tölteni vele az akkut. Tisztán technikailag csinálok egy kis modult ami ezt automatikusan megcsinálja, de erre nincs pénzem és időm, ezért szívesen kérdezek mindenkit, akit érdekel a posta. Ha lesz még néhány ember, akkor egy ilyet közzéteszünk a weboldalunkon.
8. Nem tetszett, hogy elég kicsi a tok. Nehéz forrasztani hajszárító nélkül (DFN-10), és nem fog minőségileg menni, bármit is mondjunk. Az msop-10 jobb, de a kezdőknek jelentős időbe telik, amíg megtanulják a forrasztását.
9. Nem tetszett, hogy ez a vezérlő nem rendelkezik beépített BMS-sel (megvédi az akkumulátort a gyors töltéstől / kisütéstől és számos egyéb problémától). De ugyanannak a TI-nek a drágább vezérlőiben vannak ilyenek.
10. Tetszett az ár. Ezek a vezérlők nem drágák.
És akkor ezt a chipet be fogom építeni különféle eszközötleteimbe. Például már a gyárban gyártják próbaverzió STM32F103RCT6 és 18650 akkumulátorokra épülő fejlesztőkártya. Ezen a vezérlőn már van egy hibakereső kártyám, ami nagyon bevált, és szeretném kiegészíteni egy hordható verzióval, hogy magammal vihessem a munkaprojektem, és ne a tápra gondoljak, és olyan konnektort keressek, ahova be tudom helyezni. a tápegységet.
Minden olyan megoldásban is használni fogom, ahol 300mA-nél nagyobb töltőáram szükséges.
Remélem, ezt hasznosan és egy egyszerű chip készülékeikben.
Ha érdekel egyáltalán az akkumulátor, akkor itt van a személyes videóm a készülékek akkumulátoráról.
