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鋰電池充電器電路原理

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年05月23日  

        我們所選用的充電芯片為TP4056,該芯片外圍器件較少,成本也不高,幾塊錢買一堆,由原理圖也可以清楚的看到,所需器件有:TP4056一個、一個1.2K電阻(這里電阻越大充電電流越小,最小為1.2k,由于芯片支持最大充電電流為1A,正是1.2K電阻時的值)、一個0.4Ω電阻、兩個1K電阻、兩個LED燈(紅燈和綠燈用于指示電池充電狀態(tài),充滿為綠燈,充電時為紅燈)、兩個10uf電容,考慮到實用性還應具有洞洞板、轉(zhuǎn)接板(由于4056芯片較小,不方便人工焊接)、排針公、排針母、焊錫和杜邦線等。


  所需材料(上圖沒加1k限流電阻,實際上應該具有)


  有了材料我們接下來的工作就是把電路按照原理圖焊接起來,由于4056較小所以我們選擇了轉(zhuǎn)接板,首先把4056焊接到轉(zhuǎn)接板上。


  注意:注意芯片引腳千萬不要連一塊了!所需材料(上圖沒加1k限流電阻,實際上應該具有)


  有了材料我們接下來的工作就是把電路按照原理圖焊接起來,由于4056較小所以我們選擇了轉(zhuǎn)接板,首先把4056焊接到轉(zhuǎn)接板上。


  注意:注意芯片引腳千萬不要連一塊了!


  焊接到洞洞板上


  好了到現(xiàn)在為止,最重要的器件,也是最難焊的器件已經(jīng)焊接成功了,接下來的工作我們就是把這些外圍器件焊接到洞洞板上,至于需要注意的地方,主要就是電解電容和LED有正負極,在焊接的時候注意千萬不要焊接反,否則不能正常工作,還有就是在焊接好部分,有的元件引腳很長,可能會有引腳裸露在板子背后,具體情況見下圖


  引腳裸露


  這種現(xiàn)象也是在焊接過程中難免會遇到的,初次焊接或者手不熟練的朋友要注意了,由于背后鐵絲較細,所以一定要小心不要扎到眼睛了,在焊接的時候最好戴上眼鏡,為了避免裸露引腳過多,焊接部分元器件之后要記得及時把引腳剪掉以防意外發(fā)生。


  我們按照原理圖一步步焊接上,由于器件較少,所以也不會消耗太多時間,再來一個焊接成功圖。


  效果圖


  從這里看板子,可以看到有兩對排針,其中上面那對是連接電源部分,其中上面那個引腳為正,下面那個為負,輸入電壓為5v,可以采用USB供電,也可以選用其它方式供電,但是電壓是5v的,不要太高,也不要太低,下面那對引腳是連接充電電池的部分,留的排針插口,方便了杜邦線插入,上面那個是電池負,下面那個是電源正,充電電池電壓要是3.7v,跟幾號電池沒關系,不要給1.2v電池充電,由于電壓高于1.2v的正常充電電壓可能會燒電池。


  給18650充電狀態(tài)


  上圖為給18650鋰電池充電實拍圖,看來我們制作成功了,在正常充電的時候,紅指示燈亮起,充電電流在1A左右,電壓在4.2v左右,足夠滿足大多說電池充電需求,當電池充滿時指示燈綠燈亮起,紅燈滅掉,這時候輸出電流接近為0。


  充滿效果圖(若沒有充滿的電池,檢測的時候把電池拿掉)


  經(jīng)過檢測我們的制作很成功,小伙伴們你們準備好了嗎,還等什么還不趕快動手制作一個,在制作的時候一定要注意安全!


  本電路帶充電狀態(tài)顯示功能,紅燈閃正在充,綠燈閃馬上要充滿,綠燈亮完全充滿。只要您有12V的電源就可以,接完電路后先別裝電池,調(diào)右下角的可調(diào)電阻,使電池輸出端為4.2V,再調(diào)左下角的可調(diào)電阻使LM358第三腳為0.16V就可以了,充電電流為380mA,超快,三個并連的二極管是降壓的,防止LM317過熱,且LM317須加散熱片,圖中的三極管可以任意型號


  鋰電池快速自動充電器電路。鋰電池可大電流充電,但單節(jié)鋰電池的充電電壓最大值不能超過4.2V,若超過4.5V,就可能造成永久性損壞。鋰電池的放電電壓不得低于2.2V,否則也將可能造成永久性損壞。該電路采用了LM3420—8.4專用鋰電池充電控制器。當電池組電壓低于8.4V時,LM3420輸出端①腳(OUT)無輸出電流,晶體管Q2截止,因此,電壓可調(diào)穩(wěn)壓器LM317輸出恒定電流,其電流值取決于RL的取值。


  鋰離子電池充電要求較高.過充會造成電池報廢。采用圖1所示最簡充電電路絕無過充之虞。該電路通過1μF電容將充電電流限制在70mA左右。將TL431接成4.2V的電壓源并聯(lián)在電池兩端。當電池電壓低于4.2V時,TL431截止.電流全部充入電池。當電池電壓升高到接近4.2V時,TL431開始發(fā)揮分流作用,當電池電壓為4.2V時,電流全部流入TL431。此時,TL431的功耗為0.3W,不超過最大功耗。由于充電電流較小.故充電時間較長是其不足之處。電路中,R2和R3的阻值一定要準確。可在接入電池前測一下TL431兩端是否為4.2V。本電路同220V交流電之間無變壓器隔離,所以應在接好電池后再插人插座,以保證人身安全。


  一旦電池耗盡又無處充電,你就只能大囧了,在市場上看到很多能給手機充電的應急充電器,有三洋的“愛老婆”系列,便宜的有山寨的一節(jié)5號電池就能充電的外接棒.而山寨的一節(jié)5號電池充電棒有充電電流小,電池不耐用,還沒充多少電一節(jié)電池就OVER了,內(nèi)置的脈沖電路產(chǎn)生的高頻脈動又可能損壞到被充電用電器本身。三洋“愛老婆”需要配合自家的充電電池,或者和市售其它電源盒一樣,用內(nèi)置鋰電池來供電.


  8節(jié)電池盒:1.5元,3A保險絲:0.1元,小開關:0.5元,470UF電容:0.2元,USB2.0插口:0.5元,二極管:0.1元,熱縮管一段。


  烙鐵,鑷子,剪刀。


  思路:大家都知道,5號鎳氫電池的標準電壓是1.2V正常工作電壓一般1.15V-----1.35V4節(jié)串聯(lián)后電壓范圍4.6V-----5.4V之間浮動,這個正好復合USB的標準電壓(USB標準電壓為5V允許正負浮動)5號堿性電池的標準電壓為1.5V出廠時峰值一般在1.6V左右4節(jié)電壓6V------6.4V(這個超過了USB電壓標準,直接接上使用會燒壞USB設備,所以這里考慮用一顆二極管來降壓,晶體二極管的壓降在0.7V不到位置壓降后電壓為5.3V到5.7V看似電壓較高,但由于電路和電池都存在內(nèi)阻,實際充電的時候電壓往往就只有5V多點了,屬于安全電壓)


  為了外觀上盡量做到美觀,我這次取用了一個8節(jié)5號電池盒作為此次制作的主要材料。電池盒只用到其中的4個電池串聯(lián)部分,另外一邊挪作電路部分的占用空間。


  電路圖:(千萬要弄清楚USB4個針腳的定義,不要接錯!)當開關斷開時為堿性電池的降壓模式開關閉合時為充電電池模式(本人采用4節(jié)品勝2500MAH鎳氫充電池)


  制作和焊接過程如下:焊點要飽滿,焊接完后拉扯下防止虛焊。導線露出部分加一個熱縮管或者絕緣套防止短路,完成后用熱熔膠固定導線和零件,防止滑脫斷路短路。


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