Ovladače samotné jsou užitečná zařízení. A pro lepší pochopení tohoto tématu je potřeba pracovat s konkrétním příkladem. Proto budeme uvažovat o regulátoru nabíjení baterie. co zastupuje? jak je to zařízeno? Jaké jsou funkce práce?
Co dělá ovladač nabíjení baterie
Slouží ke sledování návratnosti energetických ztrát a výdajů. Nejprve se zabývá sledováním přeměny elektrické energie na energii chemickou, aby později v případě potřeby došlo k zásobování potřebnými obvody nebo zařízeními. Není těžké vyrobit regulátor nabíjení baterie vlastníma rukama. Může být ale také odstraněn z napájecích zdrojů, které selhaly.
Jak ovladač funguje
Samozřejmě neexistuje žádné univerzální schéma. Ale mnozí ve své práci používají dva trimovací rezistory, které regulují horní a dolní meze napětí. Když to jde za hranice,poté začne interakce s vinutím relé a zapne se. Při jeho provozu napětí neklesne pod určitou, technicky předem stanovenou úroveň. Zde bychom měli mluvit o tom, že existuje jiný rozsah hranic. Takže pro baterii lze nainstalovat tři, pět a dvanáct a patnáct voltů. Teoreticky vše závisí na hardwarové implementaci. Podívejme se, jak funguje regulátor nabíjení baterie v různých případech.
Jaké existují typy
Je třeba poznamenat, že existuje značná rozmanitost, kterou se mohou regulátory nabíjení baterie pochlubit. Pokud mluvíme o jejich typech, udělejme klasifikaci podle rozsahu:
- Pro obnovitelné zdroje energie.
- Pro domácí spotřebiče.
- Pro mobilní zařízení.
Samozřejmě, že samotné druhy jsou mnohem větší. Protože ale regulátor nabíjení baterie uvažujeme z obecného hlediska, budou nám stačit. Pokud mluvíme o těch, které se používají pro solární panely a větrné mlýny, pak v nich je horní hranice napětí obvykle 15 voltů, zatímco spodní 12 V. V tomto případě může baterie ve standardním režimu generovat 12 V. zdroj energie je k němu připojen pomocí normálně sepnutých kontaktů relé. Co se stane, když napětí baterie překročí nastavených 15V? V takových případech regulátor sepne kontakty relé. V důsledku toho se zdroj energie z baterie přepne na zátěžový předřadník. Nutno podotknout, že u solárních panelů není zvlášť oblíbený kvůli určitým vedlejším účinkům. Ale pro větrné generátory jsou povinné. Domácí spotřebiče a mobilní zařízení mají své vlastní vlastnosti. Ovladač nabíjení baterie tabletu, dotykových a tlačítkových mobilních telefonů je navíc téměř identický.
Pohled dovnitř lithium-iontové baterie mobilního telefonu
Pokud otevřete jakoukoli baterii, všimnete si, že ke svorkám článku je připájena malá deska s plošnými spoji. Říká se tomu schéma ochrany. Faktem je, že lithium-iontové baterie vyžadují neustálé sledování. Typický obvod regulátoru je miniaturní deska, na které je založen obvod vyrobený z SMD součástek. Ten je zase rozdělen na dva mikroobvody - jeden z nich je řídicí a druhý je výkonný. Promluvme si podrobněji o druhém.
Výkonné schéma
Je založen na tranzistorech MOSFET. Obvykle jsou dva. Samotný mikroobvod může mít 6 nebo 8 pinů. Pro samostatné řízení nabíjení a vybíjení bateriového článku slouží dva tranzistory s efektem pole, které jsou umístěny ve stejném pouzdře. Jeden z nich tedy může připojit nebo odpojit zátěž. Druhý tranzistor provádí stejné akce, ale se zdrojem energie (což je nabíječka). Díky tomuto schématu implementace můžete snadno ovlivnit chod baterie. Pokud chcete, můžete jej použít i jinde. AleJe třeba mít na paměti, že obvod regulátoru nabíjení baterie a jeho samotného lze aplikovat pouze na zařízení a prvky, které mají omezený rozsah provozu. O takových funkcích si nyní povíme podrobněji.
Ochrana před přebitím
Faktem je, že pokud napětí lithiové baterie překročí 4, 2, může dojít k přehřátí a dokonce k explozi. K tomu jsou vybrány takové prvky mikroobvodů, které při dosažení tohoto indikátoru přestanou nabíjet. A obvykle, dokud napětí nedosáhne 4-4,1V kvůli používání nebo samovybíjení, nebude možné další nabíjení. Toto je důležitá funkce přiřazená ovladači nabíjení lithiové baterie.
Ochrana proti nadměrnému vybití
Když napětí dosáhne kriticky nízkých hodnot, které znesnadňují provoz zařízení (obvykle v rozsahu 2, 3-2, 5V), dojde k vypnutí příslušného tranzistoru MOSFET, který je zodpovědný za dodávající proud do mobilního telefonu. Dále následuje přechod do režimu spánku s minimální spotřebou. A je tu jeden docela zajímavý aspekt práce. Dokud tedy napětí bateriového článku nepřekročí 2,9–3,1 V, nelze mobilní zařízení zapnout, aby fungovalo v normálním režimu. Pravděpodobně jste si všimli, že když připojíte telefon, ukazuje, že se nabíjí, ale nechce se zapnout a fungovat v normálním režimu.
Obranné mechanismy
Je třeba poznamenat, že regulátor nabíjení baterie mářadu prvků, které by měly chránit před negativními důsledky. Jedná se tedy o parazitní diody, které jsou umístěny v tranzistorech s efektem pole, obvod pro detekci náboje a několik dalších drobných doplňků. Ano, a pokud je možné zkontrolovat regulátor nabíjení baterie a zjistit výkon zdroje energie, lze jeho fungování obnovit i při „smrti“. Samozřejmě to znamená prostě zastavit práci, a ne výbuch nebo roztavení. V tomto případě mohou pomoci speciální zařízení, která provádějí speciální „regenerační“nabíjení. Samozřejmě budou fungovat dlouho - proces se může protáhnout na desítky hodin, ale po úspěšném dokončení bude baterie fungovat téměř jako nová.
Závěr
Jak můžete vidět, regulátor nabíjení Li-Ion baterie hraje důležitou roli při zajištění dlouhé životnosti mobilních zařízení a má pozitivní vliv na jejich životnost. Vzhledem k jednoduchosti výroby je najdeme téměř v každém telefonu či tabletu. Pokud chcete vidět na vlastní oči a dotýkat se rukama ovladače nabíjení Li-Ion baterie a jejího obsahu, pak při rozebírání nezapomeňte, že pracujete s chemickým prvkem, takže buďte opatrní.
