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锂电池充电器电路原理

钜大LARGE  |  点击量:2424次  |  2018年05月23日  

摘要
我们所选用的充电芯片为TP4056,该芯片外围器件较少,成本也不高,几块钱买一堆,由原理图也可以清楚的看到,所需器件有:TP4056一个、一个1.2K电阻(这里电阻越大充电电流越小,最小为1.2k,由于芯片支持最大充电电流为1A,正是1.2K电阻时的值)、一个0.4Ω电阻、两个1K电阻、两个LED灯(红灯和绿灯用于指示电池充电状态,充满为绿灯,充电时为红灯)、两个10uf电容,考虑到实用性还应具有洞洞板、转接板(由于4056芯片较小,不方便人工

        我们所选用的充电芯片为TP4056,该芯片外围器件较少,成本也不高,几块钱买一堆,由原理图也可以清楚的看到,所需器件有:TP4056一个、一个1.2K电阻(这里电阻越大充电电流越小,最小为1.2k,由于芯片支持最大充电电流为1A,正是1.2K电阻时的值)、一个0.4Ω电阻、两个1K电阻、两个LED灯(红灯和绿灯用于指示电池充电状态,充满为绿灯,充电时为红灯)、两个10uf电容,考虑到实用性还应具有洞洞板、转接板(由于4056芯片较小,不方便人工焊接)、排针公、排针母、焊锡和杜邦线等。


  所需材料(上图没加1k限流电阻,实际上应该具有)


  有了材料我们接下来的工作就是把电路按照原理图焊接起来,由于4056较小所以我们选择了转接板,首先把4056焊接到转接板上。


  注意:注意芯片引脚千万不要连一块了!所需材料(上图没加1k限流电阻,实际上应该具有)


  有了材料我们接下来的工作就是把电路按照原理图焊接起来,由于4056较小所以我们选择了转接板,首先把4056焊接到转接板上。


  注意:注意芯片引脚千万不要连一块了!


  焊接到洞洞板上


  好了到现在为止,最重要的器件,也是最难焊的器件已经焊接成功了,接下来的工作我们就是把这些外围器件焊接到洞洞板上,至于需要注意的地方,主要就是电解电容和LED有正负极,在焊接的时候注意千万不要焊接反,否则不能正常工作,还有就是在焊接好部分,有的元件引脚很长,可能会有引脚裸露在板子背后,具体情况见下图


  引脚裸露


  这种现象也是在焊接过程中难免会遇到的,初次焊接或者手不熟练的朋友要注意了,由于背后铁丝较细,所以一定要小心不要扎到眼睛了,在焊接的时候最好戴上眼镜,为了避免裸露引脚过多,焊接部分元器件之后要记得及时把引脚剪掉以防意外发生。


  我们按照原理图一步步焊接上,由于器件较少,所以也不会消耗太多时间,再来一个焊接成功图。


  效果图


  从这里看板子,可以看到有两对排针,其中上面那对是连接电源部分,其中上面那个引脚为正,下面那个为负,输入电压为5v,可以采用USB供电,也可以选用其它方式供电,但是电压是5v的,不要太高,也不要太低,下面那对引脚是连接充电电池的部分,留的排针插口,方便了杜邦线插入,上面那个是电池负,下面那个是电源正,充电电池电压要是3.7v,跟几号电池没关系,不要给1.2v电池充电,由于电压高于1.2v的正常充电电压可能会烧电池。


  给18650充电状态


  上图为给18650锂电池充电实拍图,看来我们制作成功了,在正常充电的时候,红指示灯亮起,充电电流在1A左右,电压在4.2v左右,足够满足大多说电池充电需求,当电池充满时指示灯绿灯亮起,红灯灭掉,这时候输出电流接近为0。


  充满效果图(若没有充满的电池,检测的时候把电池拿掉)


  经过检测我们的制作很成功,小伙伴们你们准备好了吗,还等什么还不赶快动手制作一个,在制作的时候一定要注意安全!


  本电路带充电状态显示功能,红灯闪正在充,绿灯闪马上要充满,绿灯亮完全充满。只要您有12V的电源就可以,接完电路后先别装电池,调右下角的可调电阻,使电池输出端为4.2V,再调左下角的可调电阻使LM358第三脚为0.16V就可以了,充电电流为380mA,超快,三个并连的二极管是降压的,防止LM317过热,且LM317须加散热片,图中的三极管可以任意型号


  锂电池快速自动充电器电路。锂电池可大电流充电,但单节锂电池的充电电压最大值不能超过4.2V,若超过4.5V,就可能造成永久性损坏。锂电池的放电电压不得低于2.2V,否则也将可能造成永久性损坏。该电路采用了LM3420—8.4专用锂电池充电控制器。当电池组电压低于8.4V时,LM3420输出端①脚(OUT)无输出电流,晶体管Q2截止,因此,电压可调稳压器LM317输出恒定电流,其电流值取决于RL的取值。


  锂离子电池充电要求较高.过充会造成电池报废。采用图1所示最简充电电路绝无过充之虞。该电路通过1μF电容将充电电流限制在70mA左右。将TL431接成4.2V的电压源并联在电池两端。当电池电压低于4.2V时,TL431截止.电流全部充入电池。当电池电压升高到接近4.2V时,TL431开始发挥分流作用,当电池电压为4.2V时,电流全部流入TL431。此时,TL431的功耗为0.3W,不超过最大功耗。由于充电电流较小.故充电时间较长是其不足之处。电路中,R2和R3的阻值一定要准确。可在接入电池前测一下TL431两端是否为4.2V。本电路同220V交流电之间无变压器隔离,所以应在接好电池后再插人插座,以保证人身安全。


  一旦电池耗尽又无处充电,你就只能大囧了,在市场上看到很多能给手机充电的应急充电器,有三洋的“爱老婆”系列,便宜的有山寨的一节5号电池就能充电的外接棒.而山寨的一节5号电池充电棒有充电电流小,电池不耐用,还没充多少电一节电池就OVER了,内置的脉冲电路产生的高频脉动又可能损坏到被充电用电器本身。三洋“爱老婆”需要配合自家的充电电池,或者和市售其它电源盒一样,用内置锂电池来供电.


  8节电池盒:1.5元,3A保险丝:0.1元,小开关:0.5元,470UF电容:0.2元,USB2.0插口:0.5元,二极管:0.1元,热缩管一段。


  烙铁,镊子,剪刀。


  思路:大家都知道,5号镍氢电池的标准电压是1.2V正常工作电压一般1.15V-----1.35V4节串联后电压范围4.6V-----5.4V之间浮动,这个正好复合USB的标准电压(USB标准电压为5V允许正负浮动)5号碱性电池的标准电压为1.5V出厂时峰值一般在1.6V左右4节电压6V------6.4V(这个超过了USB电压标准,直接接上使用会烧坏USB设备,所以这里考虑用一颗二极管来降压,晶体二极管的压降在0.7V不到位置压降后电压为5.3V到5.7V看似电压较高,但由于电路和电池都存在内阻,实际充电的时候电压往往就只有5V多点了,属于安全电压)


  为了外观上尽量做到美观,我这次取用了一个8节5号电池盒作为此次制作的主要材料。电池盒只用到其中的4个电池串联部分,另外一边挪作电路部分的占用空间。


  电路图:(千万要弄清楚USB4个针脚的定义,不要接错!)当开关断开时为碱性电池的降压模式开关闭合时为充电电池模式(本人采用4节品胜2500MAH镍氢充电池)


  制作和焊接过程如下:焊点要饱满,焊接完后拉扯下防止虚焊。导线露出部分加一个热缩管或者绝缘套防止短路,完成后用热熔胶固定导线和零件,防止滑脱断路短路。


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