DIY liitium-ioon akulaadija: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Patareid mängivad olulist rolli igas patareitoitega projektis/tootes. Taaslaetavad patareid on kallid, kuna peame akude laadija koos akudega (siiani) ostma võrreldes kasutatavate ja viskavate akudega, kuid need on suurepärase hinna ja kvaliteedi suhtega. Taaslaetavad patareid kasutavad mitut erinevat elektroodimaterjalide ja elektrolüütide kombinatsiooni, näiteks pliihapet, nikkelkaadmiumi (NiCd), nikkelmetallihüdriidi (NiMH), liitiumioon (Li-ioon) ja liitiumioonpolümeeri (Li-ioonpolümeer).

Kasutasin ühes oma projektis liitium-ioonakut ja otsustasin kalli ostmise asemel ehitada laadija, nii et alustame.

Samm: kiirvideo

Siin on kiire video, mis viib teid mõne minuti jooksul läbi kõik sammud.

Selle vaatamiseks klõpsake siin YouTube'is

2. samm: elektroonikakomponentide loend

Siin on selle liitiumioonakulaadija jaoks vajalike komponentide loend.

• TP4056 põhine liitiumioonakulaadija, millel on aku kaitse,
• 12 -voldine 2 -amprine seinaadapter,
• SPST 2-kontaktiline lüliti,
• 7805 pingeregulaator (1 kogus) (võite selle vahele jätta, kui teil on 5 V seinaadapter),
• 100 nF kondensaator (koguses 4) (saate selle vahele jätta, kui teil on 5 V seinaadapter),
• Li-ion 18650 akuhoidik
• Alalisvoolu pistik ja
• üldotstarbeline trükkplaat.

Samm: tööriistade loend

Siin on nimekiri tööriistadest, mida selles liitiumioonakulaadijas kasutatakse.

• Jootekolb, jootetraat,
• Kuum tera (link minu juhendile, mis aitab teil seda tera teha),
• Liimipüstol, liimipulgad,
• Kruvikeeraja ja varukruvid ning
• Plastkorpus - 8 cm x 7 cm x 3 cm (selle suuruse ümber peaks toimima).

Nüüd, kui kõik tööriistad ja komponendid on paigas, vaatame lõpetuseks meie TP4056 moodulit, mis on meie akulaadija lahutamatu osa.

Samm 4: TP4056 -l põhinev liitiumioonakulaadija moodul

Tutvume selle mooduli üksikasjadega. Turul on saadaval kaks selle TP4056-põhise liitium-ioon-laadimislaua versiooni; koos aku kaitseskeemiga ja ilma. Kasutame ühte aku kaitselülitusega.

Aku kaitselülitusi sisaldav murranguplaat pakub kaitset, kasutades DW01A (aku kaitse IC) ja FS8205A (kahe N-kanaliga võimendusrežiimi toite MOSFET) IC-sid. Seega sisaldab patareikaitsega kaitselüliti 3 IC -d (TP4056+DW01A+FS8205A), samas kui aku kaitseta paneel sisaldab ainult 1 IC -d (TP4056).

TP4056 on täielik konstantse voolu/konstantse pinge lineaarne laadija moodul üheelemendiliste liitiumioonakude jaoks. Selle SOP -pakett ja väike väliste komponentide arv muudavad TP4056 ideaalseks isetegemiseks. See võib töötada nii USB kui ka seinaadapteritega. Olen lisanud TP4056 nööpnõela diagrammi pildi (pilt nr 2) koos laadimistsükli pildiga (pilt nr 3), mis näitab pideva voolu ja pideva pinge laadimist. Sellel katkestusplaadil on kaks LED -i, mis näitavad erinevat tööolekut, nagu laadimine, laadimise lõpetamine jne (pilt nr 4).

3,7 V liitium-ioonakude ohutuks laadimiseks tuleb neid laadida 0,2–0,7-kordse püsivooluga, kuni nende klemmipinge jõuab 4,2 V-ni, hiljem tuleb neid laadida pideva pinge režiimis, kuni laadimisvool langeb 10% esialgsest laadimismäärast. Me ei saa lõpetada laadimist 4,2 V juures, sest 4,2 V võimsus on vaid umbes 40–70 % täisvõimsusest. Selle kõige eest hoolitseb TP4056. Nüüd on üks oluline asi, laadimisvoolu määrab PROG -tihvtiga ühendatud takisti, turul saadaval olevate moodulitega on selle tihvtiga ühendatud tavaliselt 1,2 KOhm, mis vastab 1 amprisele laadimisvoolule (pilt nr 5). Selle takistiga saate soovitud laadimisvoolu saamiseks mängida.

Link TP4056 andmelehele

DW01A on aku kaitse IC, pilt nr 6 näitab tüüpilist rakendusskeemi. MOSFETS M1 ja M2 on väliselt ühendatud FS8205A IC kaudu.

Link DW01A andmelehele

Link FS8205A andmelehele

Kõik need asjad on kokku pandud TP4056 liitium-ioon akulaadija katkestusplaadile, mille linki on kirjeldatud etapis nr 2. Peame tegema ainult kahte asja, andma sisendklemmidele pinge vahemikus 4,0 kuni 8,0 V ja ühendama aku TP4056 B+ ja B- klemmidega.

Järgmisena ehitame ülejäänud akulaadija vooluringi.

Samm: vooluring

Nüüd ühendame vooluringi lõpuleviimiseks elektrilised komponendid jootekolvi ja jootetraadi abil. Olen lisanud Fritzingi skemaatilised pildid ja oma versiooni füüsilisest vooluringist, vaadake seda. Järgnev on sama kirjeldus.

1. Alalisvoolu pesa „+” klemm ühendub ühe lüliti klemmiga ja alalisvoolu pistiku klemm „-” 7805 regulaatori GND kontaktiga.
2. Teine lüliti tihvt on ühendatud regulaatori Vin tihvtiga.
3. Ühendage kolm 100 nF kondensaatorit paralleelselt pingeregulaatori Vin ja GND tihvti vahele. (Kasutage selleks üldotstarbelist trükkplaati)
4. Ühendage 100 nF kondensaator Vouti ja pingeregulaatori GND tihvti vahele. (Kasutage selleks üldotstarbelist trükkplaati)
5. Ühendage pingeregulaatori 7805 Vout -tihvt TP4056 mooduli IN+ kontaktiga.
6. Ühendage 7805 pingeregulaatori GND tihvt TP4056 mooduli IN-kontaktiga.
7. Ühendage akuhoidiku klemm+ ja B+ tihvt ning akuhoidiku klemm-- TP4056 mooduli B-kontaktiga.

Valmis.

Märkus:- kui kasutate 5 V seinaadapterit, võite 7805 regulaatori osa (sh kondensaatorid) vahele jätta ning ühendada otse seinaadapteri klemmi+ ja terminali TP4056 IN+ ja IN-pistikutega

Märkus:- 12V adapteri kasutamisel muutub 7805 1A kandmisel kuumaks, jahutusradiaator võib olla mugav

Järgnevalt paneme kõik asjad korpuses kokku.

6. samm: kokkupanek: 1. osa- korpuse muutmine

Korpuse muutmiseks, et see sobiks elektroonikaskeemiga, järgige neid samme.

1. Märkige tera noa abil akuhoidiku mõõtmed korpusele. (Pilt nr-1)
2. Kasutage kuuma teraga korpuse lõikamiseks vastavalt akuhoidiku märgistusele. (Pilt nr 2 ja 3)
3. Pärast kuuma teraga korpuse lõikamist peaks see sarnanema pildiga nr-4.
4. Märkige korpusele TP4056 USB -port. (Pilt nr 5 ja 6)
5. Kasutage kuuma teraga korpuse lõikamiseks vastavalt USB-pordi märgistusele. (Pilt nr-7)
6. Võtke mõõtmed ja märkige korpusele TP4056 LED -id. (Pilt nr 8 ja 9)
7. Kasutage kuuma teraga korpuse lõikamiseks vastavalt LED-de märgistusele. (Pilt nr-10)
8. Järgige sarnaseid samme alalisvoolu pistiku ja lüliti paigaldusavade tegemiseks. (Pilt nr 11 ja 12)

Pärast korpuse muutmist laseb see elektroonikasse sobituda.

Samm 7: kokkupanek: 2. osa. Elektroonika paigutamine korpuse sisse

Elektroonika korpuse sisse panemiseks järgige neid samme.

1. Paigaldage akuhoidik nii, et kinnituskohad jääksid korpuse välisküljele; kasutage liimipüstolit kindla liite tegemiseks. (Pilt nr-1)
2. Asetage TP4056 moodul nii, et valgusdioodid ja USB-port oleksid väljaspool korpust ligipääsetavad, pole vaja muretseda, kui eelmises etapis tehti nõuetekohased mõõtmised, asjad langevad automaatselt paika, lõpuks kasutage liimipüstolit kindla liite tegemiseks. (Pilt nr. 2)
3. Asetage pingeregulaatori ahel 7805; kindla liite tegemiseks kasutage liimipüstolit. (Pilt nr-3)
4. Asetage alalisvoolu pistik ja lüliti vastavatesse kohtadesse ja kasutage uuesti liimipüstolit, et luua kindel ühendus. (Pilt nr-4)
5. Lõpuks peaks see pärast kokkupanekut nägema korpuse sees välja nagu pilt nr 5.
6. Kasutage tagakaane sulgemiseks mõnda varukruvi ja kruvikeerajat. (Pilt nr-6)
7. Hiljem kasutasin isegi musta isoleerlinti, et varjata kuuma tera lõikamisel tekkinud soovimatuid väljaulatuvaid osi. (esitamine on ka hea võimalus)

Valmis liitium-ioonlaadija näeb välja nagu pildil nr-7. Nüüd katsetame laadijat.

8. samm: prooviversioon

Sisestage tühjenenud liitium-ioonaku laadija sisse, ühendage 12 V alalisvoolu sisend või USB-sisend. Laadija peaks vilkuma punase LED -ga, mis näitab, et laadimine on pooleli.

Mõne aja pärast, kui aku on laetud, peaks laadija vilkuma SINISE LED -ga.

Lisasin pildid oma laadimisseadmest, mis laadib akut ja lõpetab laadimisprotsessi.

Niisiis. Lõpuks oleme valmis.

Täname teie aja eest. Ärge unustage vaadata ka minu teisi juhendeid ja minu YouTube'i kanalit.