В настоящее время широкое распространение получили литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы. Их отличительная особенность — большая емкость при меньшем весе и габаритах. Достаточно большая номенклатура таких аккумуляторов применяется в сотовых телефонах. Специфика зарядки подобных накопителей электроэнергии заключается в строгом соблюдении режимов зарядки, несоблюдение которых приводит к выходу из строя, а иногда и взрыву аккумуляторов.
Для зарядки Li-Ion аккумуляторов выпускаются специализированные микросхемы, обеспечивающие безопасную зарядку. Предлагаю зарядное устройство на микросхеме МС34674. ИМС представляет собой полностью интегрированное готовое устройство для зарядки одноэлементных Li-Ion и Li-Pol аккумуляторов. Данная микросхема обеспечивает максимальный зарядный ток 1А при входном напряжении 4,3...10V. Микросхема обеспечивает защиту от высокого входного напряжения (но не более 28V), перегрева микросхемы и аккумулятора. ИМС допускает зарядку полностью разряженных аккумуляторов малым током. Размеры чипа — 2x3 мм, поэтому собранное зарядное устройство занимает очень мало места и позволяет встраивать его в носимое изделие.
В процессе зарядки контролируется величина тока и напряжения. Если параллельно зарядному устройству включен потребитель энергии, и в процессе его работы напряжение на аккумуляторе упадет до 4,1V, вновь включается режим зарядки постоянным током (максимально возможным). Когда в процессе зарядки температура кристалла увеличивается до 110°С, во избежание выхода из строя микросхемы зарядка прекращается. Микросхема позволяет регулировать ток заряда аккумулятора в зависимости от его температуры (для этого в аккумулятор должен быть встроен NTC-термистор. В аккумуляторах для сотовых телефонов такой термистор обычно имеется).
 |
 |
| Рис.1 | Рис.2 |
В зарядном устройстве (рис.1) напряжение питания по USB-интерфейсу или от внешнего источника поступает на разъем Х2, проходит через предохранитель FU1, фильтруется и сглаживается дросселем L1 и конденсатором СЗ и подается на вход микросхемы D1. Конденсатор С4 и варистор R6 используются для гашения импульсных выбросов в цепи питания.
Напряжение заряда с вывода 8-D1 поступает на "+" аккумулятора GB1. С помощью цепочки R1•R2•Rt•C2 устанавливается "температурное окно", в котором производится зарядка. С данными номиналами резисторов (при Rt+R2=120 кОм) верхняя температура отключения составляет +55°C, нижняя (при Rt+R2=290kOm) — −40°C.
Вход EN (вывод 4) D1 служит для внешнего включения (логическим "0") или выключения (логической "1") микросхемы. Выходы GRN (вывод 2) и RED (вывод 3) служат для индикации режима работы зарядного устройства. В данной схеме эти выводы подключаются к свободным портам микроконтроллера переносного устройства. Если в схеме не предусматривается использование микроконтроллера, то вывод 4 необходимо заземлить, сопротивления резисторов R3 и R4 уменьшить до 470 Ом, подключить их вместо +5V к выводу 1-D1 и последовательно с резисторами включить светодиоды для индикации режима работы зарядного устройства. Если Uvx_norma=0 и Zar_Bat=1, батарея заряжена. Если Uvx_norma=1 и Zar_Bat=0, батарея заряжается.
Устройство собрано на односторонней печатной плате размерами 9x13 мм (рис.2). В нем применены чип-компоненты: С1, С2, С4 — типоразмера 0402, СЗ — 1206, R1 ...R5 — 0402, R6 — 0805, L1 — 3216, FU1 — 0402.
