Прежде чем начать
Прежде чем читать эту статью, рекомендуем вам ознакомится со следующей теорией:
Зачем нужен этот прибор?
Литиевые (li-ion) аккумуляторы прочно вошли в нашу жизнь. Все чаще они заменяют батарейки в электронных приборах. На рынке продаётся много различных зарядных устройств для аккумуляторов этого вида. Их стоимость как правило незаслуженно велика. Эта мини плата как раз и служит для заряда литиевых аккумуляторов, имеет компактный размер и невысокую цену.
В зависимости от ёмкости и типа аккумулятора, заряжать его нужно различным максимальным током. Данное устройство имеет возможность задать несколько уровней тока заряда с помощью джамперов. Устройство не имеет специальной кроватки для аккумулятора или разъёма, исключающего подключение его в неверной полярности, поэтому на борту есть схема защищающая от этой ситуации.
Постановка задачи, требования к прибору
Основные требования к нашему прибору
Небольшой размер
Выбор максимального тока заряда. Возможность заряжать небольшие аккумуляторы LIR2030 и аналогичные
Работа по microusb разъёму
Защита от неправильной полярности подключённого аккумулятора
Подбор компонентов
В основе данного прибора находится микросхема заряда аккумулятора TP4056, известная по таким приборам как таймер или велокомпьютер. Данный выбор обусловлен её невысокой стоимостью и надёжностью.
Остальные компоненты служат для обвязки данной микросхемы согласно datasheet, а также возможности выбора различных режимов.
В качестве схемы защиты от неверной полярности используется пара MOSFET транзисторов P и N канального. В этой схеме будут использоваться транзисторы IRLML2502 и IRLML6402, за счёт их небольшого внутреннего сопротивления в открытом состоянии.
Составляем схему
Итак, компоненты мы выбрали. Схема получается совсем простая.
На
входе питания установлен резистор R4 в
качестве защиты от короткого замыкания.
Для этого же в трассировке используется
довольно тонкий проводник на плюсовом
выводе — 0.3 мм. Джамперы JP1-JP3 позволяют
выбрать три варианта тока заряда — 40мА
(для небольших аккумуляторов), 120 мА и
600 мА. Несмотря на заявляенный максимальный
ток в 1А, лучше так не нагружать данную
микросхему. Такой ток потребует
дополнительного охлаждения.
Транзисторы используются для защиты микросхемы от неправильной полярности подключённого аккумулятора Работает схема достаточно просто. В случае неправильно подключённого аккумулятора транзистор Q2 через паразитный диод будет проводить ток и это вызовет закрытие транзистора Q1. В итоге аккумулятор окажется отключённым от схемы заряда. Если же аккумулятор подключён верно, то транзистор Q2 откроется от напряжения аккумулятора (он не должен быть сильно разряжен) и в итоге откроется транзистор Q1, что обеспечит свободный заряд аккумулятора.
Если есть необходимость зарядить сильно разряженный аккумулятор, то для этого специально сделан разъем J2 в обход схемы защиты от неверной полярности, которая в этом случае не будет работать. Следует соблюдать осторожность при работе через этот разъем.
Как изготовить данный прибор самостоятельно
Собирается и паяется данный прибор очень просто. Никаких сложных компонент в нем нет.
Делаем плату и все запаиваем
Подготовить или приобрести необходимые инструменты: все для пайки
Внимательно прочитать статьи из раздела Обязательная теория.
Скачать необходимые файлы по данному прибору с github.
Изготовить плату для прибора самостоятельно (это совсем несложно, в нашей инструкции все подробно описано).
Приобрести все необходимые комплектующие.
Запаять все компоненты на плату, смотри наше видео.
Плата готова!
Приобретённые навыки
Пайка: пайка microusb разъёма, пайка корпуса SOP-8, пайка SMD компонент.
Схемотехника: защита схемы заряда от неверной полярности подключённого аккумулятора