Посоветуйте простую схему защиты от перезаряда Li-Ion акк.

Diver52

Прошу совет в том, как защитить Li-Ion аккумулятор от перезаряда. Причем оговорюсь, у него емкость всего 40 мА, зарядка будет происходить током в 2...30 мА (солнечная батарея). А вот напряжение никак не стабилизировано, и плавает от 5 до 7 В. Поэтому нужна самая простая схема, которая примет на себя всю нагрузку при достижении напряжения 4,2 В. Городить импульсный преобразователь думаю нет смысла. Хотел использовать обычный стабилитрон на 4,3 В, но думаю не вариант, перезаряжу аккумулятор таким образом. А вот использовать чип TL431 или просто схему из резистивных делителей и транзисторов думаю вариант. И еще, схему хочу сделать максимально компактной, все элементы по возможности SMD. Готовая схема от дохлого Li-Ion с мобилы подойдет, если только она будет очень компактной. А обычно они длинные или громоздкие. Кто что может посоветовать и подсказать? Заранее спасибо.

Реклама

вот тебе стаб на 4,2 Вольта.

Реклама

KaRaTeL

А вообще можно что типа ltc4054, еще зайдите на сайт http://www.maxim-ic.com/ и поищите, у них очень удобный интерфейс выбора микросхемы по параметрам.

WandererSc

Starichok51 писал(а):вот тебе стаб на 4,2 Вольта.

Нарисовано от души, вот только если её оставить на долго подключенной, то она за 40 часов разрядит аккумулятор до нуля

Реклама

номиналы делителя можно смело увеличить в 10 раз. тогда разрядит за 400 часов...

Реклама

Diver52

Вот именно, какой-либо большой разряд через резистивные делители для меня недопустим. Самый минимальный срок разряда должен быть не менее 3-х месяцев. Поэтому всякие понижайки и low dropout стабилизаторы не применимы в моем случае (хотя смотря какие). Т.е. потребляемый ток в выключенном состоянии должен быть менее 15 мкА. Поэтому я и склонялся к варианту со стабилитроном. Были бы они на 4,1...4,2 В, было бы просто отлично. Токи утечки через него будут минимальные, если не превышать порог. Еще поправлюсь, ток заряда будет составлять 1...10 мА (оказывается, солнечный элемент больше не тянет). Это просто мизерный ток, перегреть что-либо просто нереально. И тут есть поле для размышлений.

Реклама

Т.е. потребляемый ток в выключенном состоянии должен быть менее 15 мкА.

не более?
1. какая нагрузка будет подключена к аккумулятору?
2. какое потребление тока этой нагрузкой?
3. в выключенном состоянии - нагрузка будет отключаться?

KaRaTeL

3 месяца - не хило. Тут еще стоит прибавить саморазряд и т.д. Попробуйте специализированные контроллеры зарядки, у них потребление от аккумуляторов обычно 10-30мка. Стабилитрон в принципе тоже подойти, если найдете на такой номинал. Может вообще заменить такой аккумулятор ионистором?

Diver52

Просто хочу сделать самодельный и очень миниатюрный фонарик на солнечной батарее.

Сегодня произвел все замеры, и пришел к выводу, что все же очень желательно соорудить step-down импульсный преобразователь. Солнечная батарея обладает следующими параметрами: размеры 37*22*1 мм, напряжение х.х. 7,20 В, сила тока к.з. 6...7 мА (при максимальном освещении). Далее при нагрузке 3,6 В сила тока 3,06 мА, при 4,35 В 4 мА и при 5,6 В 5,5 мА. Т.е. получается, что я теряю как минимум 50% энергии при зарядке напрямую. А если задать преобразователю минимальное напряжение 6 В, то будет реально получать на входе 6 В 6 мА, а на выходе 4,2 В 8 мА (если брать КПД 95%). А это уже не 3...3,5 мА, полученных напрямую. Выигрыш будет раза в 2 точно. Аккумулятор буду использовать Li-Ion LIR2032 на 3,6 В 35 мА. Пожалуй, возьму даже 2 шт, соединенных в параллель.

Итого получу 70 мА. А питать буду всего то 4 светодиода, соединенных последовательно током 3...5 мА через повышайку на LM2703. Плюс еще схема отключится при напряжении ниже 2,93 В (поставлю супервизор). Итого от аккумулятора будет кушаться примерно 20 мА. А это 3-4 часа работы. Мне не нужны сверх яркости, а достаточно слабого света, как у ночника. А зарядится он часов за 8-10 в солнечную погоду. Меня это вполне устроит. Хочу сделать некий сувенир - подарок девушке.

Т.е. получится фонарик размерами 40*24*6 мм. С двух сторон указанная солнечная батарея, т.е. 2 шт. Фонарик будет болтаться на шее, как брелок и заряжаться от солнца.

Всегда какая-то из 2-х солнечных батарей будет работать, а также будут включаться обе при боковом освещении. Это сделаю, чтобы заряд не зависел от стороны, которая повернута к солнцу. Включаться это все будет обычной микрокнопкой без фиксации.
Вроде я достаточно подробно описал то, что хочу собрать.

И теперь я склоняюсь к импульсной понижайке с 6...7 В до 4,2 В. Она должна быть рассчитана на мелкие токи, и понижать токопотребление сразу же, как только напряжение на входе будет опускаться ниже 6 В (чтобы максимально эффективно использовать солнечную батарею). Если все же эта схема будет разряжать аккумулятор, то думаю сделать следующее: понижать напряжение до 4,5 В, а далее поставить обычный диод шотки.

Итого как раз сбросится 0,3 В, и ток не будет утекать на выход схемы.

WandererSc

Diver52 писал(а):сила тока к.з. 6...7 мА (при максимальном освещении). Далее при нагрузке 3,6 В сила тока 3,06 мА, при 4,35 В 4 мА и при 5,6 В 5,5 мА. Т.е.

как менял напряжение? изменением освещенности или увеличивая нагрузку?

сделай так. обеспечь наиболее реальную освещенность, на выход подключи вольтметр и переменный резистор через амперметр. Изменяя сопротивление резистора сними ВАХ.

ВАХ солнечной батареи должен выглядеть так http://www.solarhome.ru/img/pv/IV_curve_e.jpg

но да преобразователь должен помочь

Diver52

Я в курсе про ВАХ. Я примерно так и делал. Только в качестве нагрузки подключал стабилитроны. В итоге получилось, что максимум тока достигается при напряжении примерно 6 В. Примерно также и на Вашем графике - это я все понимаю.

Вот и спрашиваю нормальную понижающую схему.

Diver52

Еще добавлю. Есть идея вместо диода на солнечной батарее использовать стабилитрон где-то на 2...2,5 В. И также поставить параллельно аккумулятору стабилитрон на 4,2 В (если найду) или на 4,3 В (в крайнем случае). Итого я получу максимальный ток без преобразователя. Подойдет ли такая идея?

Mr.Ross

Во! Пока ищу решение своей задачи, кажись смогу тебе,я кое чем помочь

Вот тут посмотри... http://radio63.narod.ru/page/vrl/kr142.htm

а кто тебе сказал, что LIR2032 можно заряжать? на сколько я знаю, это разовые элементы.

WandererSc

http://www.eemb.com/pdf/Li-ion/LIR2032.pdf аккумулятор

nickjust

2Starichok51 - это CR2032 разовые ...
А если верить даташиту то LIR2032 - аккум

2ТС - а что мешает применить плату контроля от Li-Ion акб от мобилы !
попросить дохлые акб в мастерской ,я думаю дадут!
Там четко отслеживается 4.2 вольта! платка миниатюрная!

да, я уже уловил разницу...

7roland7

Вот это тебе подойдет , при желании платка получится 10х10 мм стоит это чудо в самсунгах с них можно взять и обвязку ток можешь выставить любой но желательно не более 700ма.
isl6294 стоит в самцах х480 х481 с520 х680 х650 х660 и т. д.
ltc4058 стоит в с210 е330 е330n x640

ели нужно могу скинуть печатку под isl6294 10x15 mm

Diver52

На самом деле, ток зарядки мне нужен не более 10 мА.

Больше, чем 10 мА он точно не будет. По сути, LTC4058 у меня есть. Но можно ли будет выставить ток в 5...10 мА? И разряжает ли схема аккумулятор при отсутствии напряжения на входе? Еще самая главная проблема - это то, что при просадке напряжения до 3,3...4,5 В (0,3 В падает на диоде шотки) при зарядке сила тока солнечной батареи равна 2...3 мА. А при 6 В она равна 5,5 мА!!! Разница колоссальная. Нужно либо сбросить или рассеять 2,5 В, либо использовать понижалку. А любая из этих схем сразу просадит входное напряжение с 7 В хх до 4,5 В, и получится те же 2...3 мА, я в этом уверен. Вот и думаю использовать стабилитрон на 2,4 В в качестве диода, чтобы солнечная батарея работала на всю мощность. А в качестве защиты реально схема с дохлого аккумулятора.

WandererSc

Diver52 писал(а): А в качестве защиты реально схема с дохлого аккумулятора.

она обычно на 4.3В а это для ежедневной зарядки многовато. быстро закончится срок службы аккумуЗятора.

из простых решений будет баян из диодов\стабилитронов параллельно аккуму и чуть меньший баян после батареи (что-б ток не падал).

о переразряде. не думаю что светодиоды разрядят батарею ниже допустимого. например белым надо минимум 3В