Οι ίδιοι οι ελεγκτές είναι χρήσιμες συσκευές. Και για να κατανοήσουμε καλύτερα αυτό το θέμα, είναι απαραίτητο να εργαστούμε με ένα συγκεκριμένο παράδειγμα. Επομένως, θα εξετάσουμε τον ελεγκτή φόρτισης της μπαταρίας. Τι αντιπροσωπεύει; Πώς κανονίζεται; Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της εργασίας;
Τι κάνει ένας ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας
Χρησιμεύει για την παρακολούθηση της ανάκτησης ενεργειακών απωλειών και δαπανών. Πρώτον, ασχολείται με την παρακολούθηση της μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε χημική ενέργεια, ώστε αργότερα, εάν χρειαστεί, να υπάρξει προμήθεια των απαιτούμενων κυκλωμάτων ή συσκευών. Δεν είναι δύσκολο να φτιάξετε έναν ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας με τα χέρια σας. Αλλά μπορεί επίσης να αφαιρεθεί από τροφοδοτικά που έχουν αποτύχει.
Πώς λειτουργεί το χειριστήριο
Φυσικά, δεν υπάρχει καθολικό σχήμα. Αλλά πολλοί στην εργασία τους χρησιμοποιούν δύο αντιστάσεις που ρυθμίζουν τα ανώτερα και τα κατώτερα όρια τάσης. Όταν ξεφεύγει από τα όρια,τότε αρχίζει η αλληλεπίδραση με τις περιελίξεις του ρελέ και ανάβει. Ενώ λειτουργεί, η τάση δεν θα πέσει κάτω από ένα συγκεκριμένο, τεχνικά προκαθορισμένο επίπεδο. Εδώ θα πρέπει να μιλήσουμε για το γεγονός ότι υπάρχει διαφορετικό εύρος ορίων. Έτσι, για την μπαταρία, μπορούν να εγκατασταθούν τρία και πέντε, και δώδεκα και δεκαπέντε βολτ. Θεωρητικά, όλα εξαρτώνται από την υλοποίηση υλικού. Ας δούμε πώς λειτουργεί ο ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας σε διαφορετικές περιπτώσεις.
Τι τύποι υπάρχουν
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχει μια σημαντική ποικιλία που μπορούν να καυχηθούν οι ελεγκτές φόρτισης μπαταρίας. Αν μιλάμε για τους τύπους τους, ας κάνουμε μια ταξινόμηση ανάλογα με το εύρος:
- Για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
- Για οικιακές συσκευές.
- Για κινητές συσκευές.
Φυσικά, τα ίδια τα είδη είναι πολύ μεγαλύτερα. Αλλά επειδή εξετάζουμε τον ελεγκτή φόρτισης της μπαταρίας από μια γενική άποψη, θα μας αρκούν. Αν μιλάμε για αυτά που χρησιμοποιούνται για ηλιακούς συλλέκτες και ανεμόμυλους, τότε σε αυτά το ανώτερο όριο τάσης είναι συνήθως 15 βολτ, ενώ το κάτω είναι 12 V. Σε αυτήν την περίπτωση, η μπαταρία μπορεί να παράγει 12 V στην τυπική λειτουργία. Η πηγή ενέργειας συνδέεται σε αυτό χρησιμοποιώντας συνήθως κλειστές επαφές ρελέ. Τι συμβαίνει όταν η τάση της μπαταρίας υπερβαίνει το καθορισμένο 15V; Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο ελεγκτής κλείνει τις επαφές του ρελέ. Ως αποτέλεσμα, η πηγή ενέργειας από την μπαταρία μεταβαίνει στο έρμα φορτίου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι δεν είναι ιδιαίτερα δημοφιλής στους ηλιακούς συλλέκτες λόγω ορισμένων παρενεργειών. Αλλά για τις ανεμογεννήτριες, είναι υποχρεωτικές. Οι οικιακές συσκευές και οι κινητές συσκευές έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά. Επιπλέον, ο ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας του tablet, των κινητών τηλεφώνων αφής και κουμπιού είναι σχεδόν πανομοιότυποι.
Κοιτάω μέσα στην μπαταρία ιόντων λιθίου ενός κινητού τηλεφώνου
Αν ανοίξετε οποιαδήποτε μπαταρία, θα παρατηρήσετε ότι μια μικρή πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος είναι κολλημένη στους ακροδέκτες της κυψέλης. Ονομάζεται σύστημα προστασίας. Το γεγονός είναι ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου απαιτούν συνεχή παρακολούθηση. Ένα τυπικό κύκλωμα ελεγκτή είναι μια μινιατούρα πλακέτα στην οποία βασίζεται ένα κύκλωμα κατασκευασμένο από εξαρτήματα SMD. Αυτό, με τη σειρά του, χωρίζεται σε δύο μικροκυκλώματα - ένα από αυτά είναι το χειριστήριο και το άλλο είναι το εκτελεστικό. Ας μιλήσουμε πιο αναλυτικά για το δεύτερο.
Εκτελεστικό σχήμα
Βασίζεται σε τρανζίστορ MOSFET. Συνήθως είναι δύο. Το ίδιο το μικροκύκλωμα μπορεί να έχει 6 ή 8 ακίδες. Για τον ξεχωριστό έλεγχο της φόρτισης και της εκφόρτισης της μπαταρίας, χρησιμοποιούνται δύο τρανζίστορ πεδίου, τα οποία βρίσκονται στο ίδιο περίβλημα. Έτσι, ένα από αυτά μπορεί να συνδέσει ή να αποσυνδέσει το φορτίο. Το δεύτερο τρανζίστορ κάνει τις ίδιες ενέργειες, αλλά με μια πηγή ρεύματος (που είναι ο φορτιστής). Χάρη σε αυτό το σχήμα υλοποίησης, μπορείτε εύκολα να επηρεάσετε τη λειτουργία της μπαταρίας. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε αλλού αν θέλετε. ΑλλάΘα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το κύκλωμα του ελεγκτή φόρτισης της μπαταρίας και το ίδιο μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε συσκευές και στοιχεία που έχουν περιορισμένο εύρος λειτουργίας. Θα μιλήσουμε για τέτοιες λειτουργίες με περισσότερες λεπτομέρειες τώρα.
Προστασία υπερφόρτισης
Το γεγονός είναι ότι εάν η τάση μιας μπαταρίας λιθίου ξεπεράσει το 4, 2, μπορεί να προκληθεί υπερθέρμανση και ακόμη και έκρηξη. Για αυτό, επιλέγονται τέτοια στοιχεία μικροκυκλωμάτων που θα σταματήσουν τη φόρτιση όταν επιτευχθεί αυτός ο δείκτης. Και συνήθως, μέχρι να φτάσει η τάση 4-4,1V λόγω χρήσης ή αυτοεκφόρτισης, δεν θα είναι δυνατή η περαιτέρω φόρτιση. Αυτή είναι μια σημαντική λειτουργία που έχει εκχωρηθεί στον ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας λιθίου.
Προστασία υπερεκφόρτισης
Όταν η τάση φτάσει σε κρίσιμα χαμηλές τιμές που κάνουν τη λειτουργία της συσκευής προβληματική (συνήθως στην περιοχή 2, 3-2, 5V), τότε απενεργοποιείται το αντίστοιχο τρανζίστορ MOSFET, το οποίο είναι υπεύθυνο για παροχή ρεύματος στο κινητό τηλέφωνο. Στη συνέχεια, υπάρχει μια μετάβαση στη λειτουργία ύπνου με ελάχιστη κατανάλωση. Και υπάρχει μια αρκετά ενδιαφέρουσα πτυχή της δουλειάς. Έτσι, έως ότου η τάση του στοιχείου της μπαταρίας γίνει μεγαλύτερη από 2,9-3,1 V, η κινητή συσκευή δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί για να λειτουργήσει σε κανονική λειτουργία. Πιθανώς, ίσως έχετε παρατηρήσει ότι όταν συνδέετε το τηλέφωνο, δείχνει ότι φορτίζει, αλλά δεν θέλει να ενεργοποιηθεί και να λειτουργήσει σε κανονική λειτουργία.
Αμυντικοί μηχανισμοί
Πρέπει να σημειωθεί ότι ο ελεγκτής φόρτισης της μπαταρίας διαθέτειορισμένα στοιχεία που θα πρέπει να προστατεύουν από αρνητικές συνέπειες. Πρόκειται λοιπόν για παρασιτικές διόδους που τοποθετούνται σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, ένα κύκλωμα ανίχνευσης φορτίου και μερικές άλλες μικρές προσθήκες. Ω, ναι, και εάν είναι δυνατό να ελέγξετε τον ελεγκτή φόρτισης της μπαταρίας και να μάθετε την απόδοση της πηγής ενέργειας, τότε η λειτουργία του μπορεί να αποκατασταθεί ακόμη και με "θάνατο". Φυσικά, αυτό σημαίνει απλώς διακοπή της εργασίας και όχι έκρηξη ή κατάρρευση. Σε αυτήν την περίπτωση, ειδικές συσκευές που πραγματοποιούν ειδική φόρτιση «ανάκτησης» μπορούν να βοηθήσουν. Φυσικά, θα λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα - η διαδικασία μπορεί να εκτείνεται για δεκάδες ώρες, αλλά μετά την επιτυχή ολοκλήρωση, η μπαταρία θα λειτουργεί σχεδόν σαν καινούργια.
Συμπέρασμα
Όπως μπορείτε να δείτε, ο ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας Li-Ion παίζει σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση της μακροζωίας των κινητών συσκευών και έχει θετική επίδραση στη διάρκεια ζωής τους. Λόγω της ευκολίας παραγωγής, μπορούν να βρεθούν σχεδόν σε οποιοδήποτε τηλέφωνο ή tablet. Εάν θέλετε να δείτε με τα μάτια σας και να αγγίξετε τον ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας Li-Ion και τα περιεχόμενά του με τα χέρια σας, τότε κατά την αποσυναρμολόγηση, θα πρέπει να θυμάστε ότι εργάζεστε με ένα χημικό στοιχείο, επομένως θα πρέπει να είστε προσεκτικοί.
