Мікросхема для зарядного пристрою Li-Ion акумулятора.

Мені сподобалися маленькі мікросхеми для простих зарядних пристроїв. Купував я їх у нас, у місцевому офлайн-магазині, але, як на зло, вони там закінчилися, а нові довго везли звідкись. Дивлячись на цю ситуацію, я вирішив замовити їх невеликим гуртом, адже мікросхеми доволі непогані й добре показали себе в роботі.
Опис і порівняння — під катом.

Недарма я написав у заголовку про порівняння: поки посилка була в дорозі, собачка могла підрости мікросхеми з'явилися в магазині, я купив кілька штук і вирішив їх порівняти.
У цьому огляді буде не дуже багато тексту, зате доволі багато фотографій.

Але, як завжди, почну з того, як усе це мені надійшло.
Надійшло разом з іншими різними дрібницями. Самі мікросхеми були запаковані в пакетик із застібкою та наклейкою з назвою.


Ця мікросхема є контролером заряджання літієвих акумуляторів із кінцевою напругою заряджання 4.2 Вольта.
Вона може заряджати акумулятори струмом до 800мА.
Значення струму встановлюється зміною номіналу зовнішнього резистора.
Також вона підтримує функцію заряджання малим струмом, якщо акумулятор сильно розряджений (напруга нижча за 2.9 Вольта).
Коли напруга досягає 4.2 Вольта, а зарядний струм падає нижче ніж до 1/10 від установленого значення, мікросхема вимикає заряджання. Якщо напруга впаде до 4.05 Вольта, вона знову перейде в режим заряджання.
Також є вихід для підключення світлодіода індикації.
Більше інформації можна знайти в даташиті. У цієї мікросхеми є значно дешевший аналог.
Причому в нас він дешевший, а на Ali все навпаки.
Власне, для порівняння я й купив аналог.


Але ж яким було моє здивування, коли мікросхеми LTC і STC виявилися на вигляд абсолютно однаковими, а маркування в обох — LTC4054.


Ну, може, так навіть цікавіше.
Як усі розуміють, мікросхему так просто не перевіриш: до неї потрібна обв'язка з інших радіокомпонентів, бажано плата тощо.
А тут якраз товариш попросив полагодити (хоча в цьому випадку радше переробити) зарядний пристрій для акумуляторів 18650.
Рідний згорів, та й зарядний струм був замалий.

Отже, для тестування спочатку треба зібрати те, на чому тестуватимемо.

Плату я креслив за даташитом, навіть без схеми, але для зручності наведу тут схему.


Ну і, власне, друкована плата. На платі немає діодів VD1 і VD2 — їх додали вже після всього.


Усе це роздрукував і переніс на обрізок текстоліту.
Для економії я зробив на обрізку ще одну плату, огляд за її участю буде пізніше.


Ну і, власне, друковану плату виготовлено, необхідні деталі підібрано.


А перероблятиму я ось такий зарядний пристрій — читачам він, напевно, добре відомий.


Усередині нього дуже складна схема, що складається з роз’єму, світлодіода, резистора та спеціально навчених дротів, які дають змогу вирівнювати заряд акумуляторів.
Жартую, зарядний пристрій міститься в блоці, який вмикається в розетку, а тут просто 2 акумулятори, з’єднані паралельно, і світлодіод, постійно підключений до акумуляторів.
До рідного зарядного пристрою повернемося пізніше.


Спаяв платку, виколупав рідну плату з контактами, самі контакти з пружинами випаяв — вони ще знадобляться.


Просвердлив пару нових отворів: у середньому буде світлодіод, що показуватиме ввімкнення пристрою, у бічних — процес заряджання.


Впаяв у нову плату контакти з пружинками, а також світлодіоди.
Світлодіоди зручно спочатку вставити в плату, потім обережно встановити плату на рідне місце й лише після цього припаяти — тоді вони стоятимуть рівно й однаково.




Плату встановлено на місце, кабель живлення припаяно.
Власне, друковану плату розробляли для трьох варіантів живлення.
2 варіанти з роз’ємом MiniUSB, але з установленням із різних боків плати, а також варіант під кабель.
У цьому випадку я спочатку не знав, кабель якої довжини знадобиться, тому припаяв короткий.
Також припаяв дроти, що йдуть до позитивних контактів акумуляторів.
Тепер вони йдуть окремими дротами — для кожного акумулятора свій.


Ось так вийшло згори.



Мікросхеми цілком ідентичні, і це, звісно, не може не тішити :)

Помітив, що за напруги 4.8 В струм заряджання становить 600мА, а за 5 В падає до 500, але це перевіряв уже після прогрівання. Можливо, так працює захист від перегрівання, я ще не розібрався, але мікросхеми поводяться приблизно однаково.

Ну а тепер трохи про процес заряджання та доопрацювання переробки (так, і таке буває).
Спочатку я думав просто встановити світлодіод для індикації ввімкненого стану.
Здавалося б, усе просто й очевидно.
Але, як завжди, захотілося більшого.
Вирішив, що буде краще, якщо під час заряджання він не світитиметься.
Допаяв пару діодів (vd1 і vd2 на схемі), але спіткала невдача: світлодіод, що показує режим заряджання, світиться навіть тоді, коли акумулятора немає.
Точніше, не світиться, а швидко мерехтить. Додав паралельно до клем акумулятора конденсатор на 47мкФ, після цього він почав дуже коротко спалахувати, майже непомітно.
Це якраз той гістерезис увімкнення повторного заряджання, якщо напруга впала нижче 4.05 В.
Загалом після цього доопрацювання все стало чудово.
Під час заряджання акумулятора світиться червоний, зелений не світиться, і світлодіод там, де немає акумулятора, теж не світиться.


Акумулятор повністю заряджений.


У вимкненому стані мікросхема не пропускає напругу на роз’єм живлення й не боїться короткого замикання цього роз’єму, а отже, не розряджає акумулятор на свій світлодіод.


Не обійшлося й без вимірювання температури.
У мене вийшло трохи більше ніж 62 градуси після 15 хвилин заряджання.


Ну а ось так виглядає повністю готовий пристрій.
Зовнішні зміни мінімальні, на відміну від внутрішніх. У товариша був блок живлення на 5 /Вольт 2 Ампера, і доволі непоганий.
Пристрій забезпечує струм заряджання 600мА на канал, канали незалежні.


Ну а так виглядав оригінальний зарядний пристрій. Товариш хотів попросити мене збільшити в ньому струм заряджання. Та він і рідного не витримав, куди вже збільшувати — мотлох.


Підсумок.
На мій погляд, для мікросхеми за 7 центів — дуже непогано.
Мікросхеми повністю функціональні й нічим не відрізняються від придбаних офлайн.
Я дуже задоволений: тепер є запас мікросхем і не треба чекати, поки вони з’являться в магазині (нещодавно знову зникли з продажу).

З мінусів — це не готовий пристрій, тож доведеться травити плату, паяти тощо. Але є й плюс: можна зробити плату для конкретного застосування, а не використовувати те, що є.

Ну й у підсумку отримати робочий виріб, виготовлений власноруч, дешевший за готові плати, та ще й пристосований до конкретних умов.
Ледь не забув: даташит, схема й трасування — завантажити.

Сподіваюся, мій огляд був корисним та цікавим. :)