Модули защиты и контроллеры заряд/разряд для Li-ion аккумуляторов

Модули защиты и контроллеры заряд/разряд для Li-ion аккумуляторов

Как таковых контроллеров разряда-заряда не существует. Это нонсенс. Нет никакого смысла управлять разрядом. Ток разряда зависит от нагрузки — сколько ей надо, столько она и возьмет. Единственное, что нужно делать при разряде — это следить за напряжением на аккумуляторе, чтобы не допустить его переразряда. Для этого применяют защиту от глубокого разряда.

При этом, отдельно контроллеры заряда не только существуют, но и совершенно необходимы для осуществления процесса зарядки li-ion аккумуляторов. Именно они задают нужный ток, определяют момент окончания заряда, следят за температурой и т.п. Контроллер заряда является неотъемлемой частью любого зарядного устройства для литиевого аккумулятора.

Другими словами, когда говорят о контроллере заряда/разряда, речь идет о встроенной почти во все литий-ионные аккумуляторы защите (PCB- или PCM-модулях). Вот она:

И вот тоже они:

Очевидно, что платы защиты представлены в различных форм-факторах и собраны с применением различных электронных компонентов. В этой статье мы как раз и рассмотрим варианты схем защиты Li-ion аккумуляторов (или, если хотите, контроллеров разряда/заряда).

Контроллеры заряда-разряда

Раз уж это название так хорошо укрепилось в обществе, мы тоже будем его использовать. Начнем, пожалуй, с наиболее распространенного варианта на микросхеме DW01 (Plus).

DW01-Plus

Такая защитная плата для аккумуляторов li-ion встречается в каждом втором аккумуляторе от мобильника. Чтобы до нее добраться, достаточно просто оторвать самоклейку с надписями, которой обклеен аккумулятор.

Сама микросхема DW01 — шестиногая, а два полевых транзистора конструктивно выполнены в одном корпусе в виде 8-ногой сборки.

Вывод 1 и 3 — это управление ключами защиты от разряда (FET1) и перезаряда (FET2) соответственно. Пороговые напряжения: 2.4 и 4.25 Вольта. Вывод 2 — датчик, измеряющий падение напряжения на полевых транзисторах, благодаря чему реализована защита от перегрузки по току. Переходное сопротивление транзисторов выступает в роли измерительного шунта, поэтому порог срабатывания имеет очень большой разброс от изделия к изделию.

Паразитные диоды, встроенные в полевики, позволяют осуществлять заряд аккумулятора, даже если сработала защита от глубокого разряда. И, наоборот, через них идет ток разряда, даже в случае закрытого при перезаряде транзистора FET2.

Вся схема выглядит примерно вот так:

Правая микросхема с маркировкой 8205А — это и есть полевые транзисторы, выполняющие в схеме роль ключей.

S-8241 Series

Фирма SEIKO разработала специализированные микросхемы для защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов от переразряда/перезаряда. Для защиты одной банки применяются интегральные схемы серии S-8241.

Ключи защиты от переразряда и перезаряда срабатывают соответственно при 2.3В и 4.35В. Защита по току включается при падении напряжения на FET1-FET2 равном 200 мВ.

AAT8660 Series

Решение от Advanced Analog Technology — AAT8660 Series.

Пороговые напряжения составляют 2.5 и 4.32 Вольта. Потребление в заблокированном состоянии не превышает 100 нА. Микросхема выпускается в корпусе SOT26 (3х2 мм, 6 выводов).

FS326 Series

Очередная микросхема, используемая в платах защиты одной банки литий-ионного и полимерного аккумулятора — FS326.

В зависимости от буквенного индекса напряжение включения защиты от переразряда составляет от 2.3 до 2.5 Вольт. А верхнее пороговое напряжение, соответственно, — от 4.3 до 4.35В. Подробности смотрите в даташите.

LV51140T

Аналогичная схема протекции литиевых однобаночных аккумуляторов с защитой от переразряда, перезаряда, превышения токов заряда и разряда. Реализована с применением микросхемы LV51140T.

Пороговые напряжения: 2.5 и 4.25 Вольта. Вторая ножка микросхемы — вход детектора перегрузки по току (предельные значения: 0.2В при разряде и -0.7В при зарядке). Вывод 4 не задействован.

R5421N Series

Схемотехническое решение аналогично предыдущим. В рабочем режиме микросхема потребляет около 3 мкА, в режиме блокировки — порядка 0.3 мкА (буква С в обозначении) и 1 мкА (буква F в обозначении).

Серия R5421N содержит несколько модификаций, отличающихся величиной напряжения срабатывания при перезарядке. Подробности приведены в таблице:

SA57608

Очередной вариант контроллера заряда/разряда, только уже на микросхеме SA57608.

Напряжения, при которых микросхема отключает банку от внешних цепей, зависят от буквенного индекса. Подробности см. в таблице:

SA57608 потребляет достаточно большой ток в спящем режиме — порядка 300 мкА, что отличает ее от вышеперечисленных аналогов в худшую сторону (там потребляемые токи порядка долей микроампера).

LC05111CMT

Ну и напоследок предлагаем интересное решение от одного из мировых лидеров по производству электронных компонентов On Semiconductor — контроллер заряда-разряда на микросхеме LC05111CMT.

Решение интересно тем, что ключевые MOSFET'ы встроены в саму микросхему, поэтому из навесных элементов остались только пару резисторов да один конденсатор.

Переходное сопротивление встроенных транзисторов составляет

11 миллиом (0.011 Ом). Максимальный ток заряда/разряда — 10А. Максимальное напряжение между выводами S1 и S2 — 24 Вольта (это важно при объединении аккумуляторов в батареи).

Микросхема выпускается в корпусе WDFN6 2.6×4.0, 0.65P, Dual Flag.

Схема, как и ожидалось, обеспечивает защиту от перезаряда/разряда, от превышения тока в нагрузке и от чрезмерного зарядного тока.

Контроллеры заряда и схемы защиты — в чем разница?

Важно понимать, что модуль защиты и контроллеры заряда — это не одно и то же. Да, их функции в некоторой степени пересекаются, но называть встроенный в аккумулятор модуль защиты контроллером заряда было бы ошибкой. Сейчас поясню в чем разница.

Важнейшая роль любого контроллера заряда заключается в реализации правильного профиля заряда (как правило, это CC/CV — постоянный ток/постоянное напряжение). То есть контроллер заряда должен уметь ограничивать ток зарядки на заданном уровне, тем самым контролируя количество "заливаемой" в батарею энергии в единицу времени. Избыток энергии выделяется в виде тепла, поэтому любой контроллер заряда в процессе работы достаточно сильно разогревается.

По этой причине контроллеры заряда никогда не встраивают в аккумулятор (в отличие от плат защиты). Контроллеры просто являются частью правильного зарядного устройства и не более.

Кроме того, ни одна плата защиты (или модуль защиты, называйте как хотите) не способен ограничивать ток заряда. Плата всего лишь контролирует напряжение на самой банке и в случае выхода его за заранее установленные пределы, размыкает выходные ключи, отключая тем самым банку от внешнего мира. Кстати, защита от КЗ тоже работает по такому же принципу — при коротком замыкании напряжение на банке резко просаживается и срабатывает схема защиты от глубокого разряда.

Путаница между схемами защиты литиевых аккумуляторов и контроллеров заряда возникла из-за схожести порога срабатывания (

4.2В). Только в случае с модулем защиты происходит полное отключение банки от внешних клемм, а в случае с контроллером заряда происходит переключение в режим стабилизации напряжения и постепенного снижения зарядного тока.

Доставка товаров из США

Главная трудность шопинга в интернет-магазинах Соединенных Штатов — оплата и пересылка. Языковой барьер, сложности с конвертацией валют, таможенные затруднения — все это препятствует комфортным покупкам за рубежом, что приводит к неприятным сюрпризам в виде огромных тарифов на пересылку и разочарованию в связи с долгой доставкой из США. Справиться со всеми проблемами разом поможет наш сервис. Shopotam организует выкуп товаров и их пересылку в Россию с 2010 года. На сегодняшний день сервис доставляет заказы из любых американских интернет-магазинов. Даже из тех, которые нацелены на внутренний рынок и не высылают товары покупателям из других стран.

Задача посредника Шопотам — организовать выкуп и последующую доставку товаров из Америки. Это особенно актуально, если вы собираетесь приобрести лот на аукционе как можно дешевле. Наши специалисты знают, как сэкономить на аукционных торгах. Просто сообщите ссылку на нужную вам вещь, а мы примем участие в торгах и приобретем ее по подходящей для вас стоимости.

Доставка из США — не единственная наша миссия. Сегодня наш сервис сотрудничает с тысячами магазинами из 200 стран, где вы так же беспрепятственно можете выбирать товары без ограничений. Для этого скопируйте URL изделия и вставьте его в поле «заказ по ссылке». Не забудьте указать важные характеристики приобретаемых вещей в соответствующих полях. Если все сделано правильно, то сотрудники Шопотам сразу же приступят к работе: выкупят нужную товарную позицию и организуют ее доставку из Америки. Одновременно будут решаться сопутствующие вопросы: перевод и конвертация валют, обсуждение с продавцом нюансов заказа, заполнение таможенных документов и прочие трудности, возникающие при зарубежном онлайн-шопинге. Отныне благодаря Shopotam обеспечить доставку товаров из США можно будет быстро, недорого и с комфортом! Все вопросы решаются дистанционно через личный кабинет на сайте посредника. Теперь вам не придется отказываться от покупки только потому, что продавец не сотрудничает с международными перевозчиками, из-за чего доставка из Америки в Россию ранее была невозможной.

Сколько стоит доставка из США в Россию

Стоимость доставки из США в Россию зависит от составляющих этой услуги. В расчет берется расстояние пересылки, размеры отправления и выбранный тарифный план. Чтобы хотя бы примерно представлять, какие будут транспортные расходы, воспользуйтесь калькулятором, указав данные параметры. На выбор покупателей предоставляется два тарифа: «Базовый» и «Беззаботный». Первый включает только самые необходимые опции, без которых доставка товаров из США невозможна. Комиссия при этом минимальна — отличный выбор, если вы хотите как можно больше сэкономить. Подключив «Беззаботный» план, вы бесплатно получите множество дополнительных услуг, с которыми шопинг в Соединенных Штатах станет еще более приятным и безопасным. Например, вы сможете защитить свои отправления, проверить их перед отправкой, а также получить несколько изображений содержимого посылок.

Оплачивая доставку из Америки в Россию, учтите, что за комиссию сервиса придется заплатить отдельно. Она начисляется за выкуп, обработку и оформление заказов. Как правило, ее размер составляет определенный процент от стоимости вещей. Но если вы заказываете в одном магазине несколько изделий, то вы неплохо сэкономите, так как комиссия за каждый следующий товар будет ниже. Всем клиентам Шопотам за потраченные на комиссию сервиса средства начисляются бонусы, которыми потом можно расплатиться за услуги посредника при очередной покупке. За счет этого доставка товаров из Америки станет еще более доступной! Чем чаще вы покупаете в Штатах, тем больше получаете бонусов и экономите на покупках.

Доставка из США в Россию будет еще дешевле, если пользоваться различными промокодами и участвовать в акциях сервиса. Следите за новостями в соответствующем разделе, где нередко появляются сведения о возможности снизить расходы на пересылку. Почаще заходите на сайт, чтобы не пропустить выгодные спецпредложения для зарубежных покупок, или оформите подписку на рассылку новостей!

Обзор на Колонки SVEN SPS-609, вишня (SV-0120609CH)

Колонки SVEN SPS-609 были куплены исходя из двух факторов:

— недорогой ценовой сегмент, но достаточный для прослушивания медиаконтента с более-менее приемлемым качеством, в отличие от штатной акустики ноутбука;

— «реальная» скидка от Онлайн-трейда в предновогодние недели, примерно в районе 25% от ее минимальной стоимости в других магазинах.

Несмотря на загруженные предпраздничные дни товар был доставлен вовремя, упаковка была не поврежденной.

Товар традиционно проложен мягкими амортизирующими вставками.

В комплект входят непосредственно сами колонки, обернутые в целофановые прозрачные пакеты, кстати отходящие от них кабели, это питающий кабель и аудиокабель для соединения колонок вместе,также были обернуты в пакеты, предохраняя сам кабель и разъемы на них от механических повреждений в процессе транспортировки. В комплект также входит стандартная, естественно русифицированная инструкция, где достаточно ясно и понятно расписаны правила эксплуатации аудиоколонок.

Культура заводского исполнения колонок на должном уровне, видимых дефектов никаких не обнаружено. Все места соединений выполнены аккуратно, без изъянов.

Однако, хочется заметить, что колонки очень легкие, что говорит о стремлении производителя использовать дешевые материалы. А для колонок достаточно заметна будет разница в материале изготовления корпуса — из дерева или из дешевых сортов МДФ. Дешевизна материала этих колонок познана в сравнении с колонками SPS-606, одноклассниками по сегменту, но выпущенными около пяти лет назад, но более тяжелыми.

Тыльная сторона колонок, на колонке, которая изображена слева разъем для подключения второй колонки.

На данной фотографии изображены органы управления, расположенные на фронтальной панели одной из колонок.

светодиод — в качестве наличия входного напряжения;

регулятор «TONE» — регулировка встроенного эквалайзера, то есть по простому говоря уровня нижних частот. На этих колонках «басы», конечно же далеко не выдающиеся, но для такой цены приемлемо;

регулятор «VOLUME» — регулировка «громкости»;

регулятор «POWER» — соответственно включение/выключения питания.

Мы имеем минимальный, но достаточный для данного типа акустических колонок, набор органов управления.

В ходе первых недель эксплуатации этих акустических колонок пока нареканий нет, для домашнего просмотра того же Youtube хватает вполне.

Аккумуляторная отвертка Felisatti ОА-3,6Ф 609.5.2.00

Аккумуляторная отвертка Felisatti ОА-3,6Ф – прекрасный подарок домашнему мастеру. В отличие от дрелей-шуруповертов, аккумуляторная отвертка имеет небольшой вес, хорошо лежит в руке. Поэтому ей очень удобно выполнять работы, не требующие большого усилия вращения, но требующие большей точности.

Обрезиненная рукоятка не даст легкому инструменту выскользнуть из руки. Рукоятку можно зафиксировать в двух положениях: прямом и пистолетном. Если зафиксировать рукоятку в прямом положении, отвертка примет максимальную длину. В этом случае отверткой удобно работать в труднодоступных местах. Если же зафиксировать рукоятку в форме пистолетной, можно усиливать давление на закручиваемый крепеж в процессе работы и повышать момент, доворачивая шуруп или винт рукой в момент затяжки.

В отвертку встроен небольшой светодиодный светильник для подсветки рабочей зоны. Также устройство оснащено мощным светодиодным фонариком, расположенным с тыльной стороны рукоятки. На одном заряде аккумулятора фонарик может светить 24 часа.

Аккумулятор у отвертки несъемный. У аккумулятора нет эффекта памяти – он сделан по LiIon технологии.

Для работы с хрупкими элементами конструкции или, наоборот, для обеспечения максимального усилия затяжки, в отвёртке предусмотрено 15 регулировок крутящего момента.

В комплекте с отверткой имеется обойма с 6 битами: PH1, PH2, PZ1, PS2, плоская бита 4мм, плоская бита 5мм и адаптер для бит.

Отвертка упакована в прозрачный блистер.

Технические характеристики Felisatti ОА-3,6Ф 609.5.2.00

Напряжением аккумулятора отвертки принято считать среднюю разность потенциалов при работе электрического поля внутри элемента. Измеряется в Вольтах (В). Величина изменяется у разных моделей от 1,2 до 7.2 В.

Напряжение отражает то же свойство, как мощность — у сетевых устройств. Чем больше напряжение – тем больше полезной энергии расходуется на функционирование устройства. Оно достигает пика сразу после полной зарядки аккумулятора и постепенно падает до отметки, когда включение устройства уже не возможно и требуется зарядить аппарат. Напряжение растрачивается и при пассивном хранении. Поэтому после длительного перерыва в использовании аккумулятор отвертки рекомендуется полностью зарядить.

Емкость аккумулятора отражает параметр накопления электрической энергии устройством.

Пользователю эти данные дают представление о том, на сколько часов хватает одной зарядки аккумулятора при рабочем использовании. Существующие границы стандартных показателей – от 0,6 до 2 А*ч.

Чем больше емкость аккумулятора – тем дольше проработает инструмент без подзарядки. Для высокой скорости вращения при нагрузках обычно требуется больший расход энергии, поэтому период работы при разной интенсивности может изменяться.

В зависимости от типа и качества, аккумулятор можно заряжать не полностью – если требуется быстрая подзарядка. При этом стоит учитывать возможное возникновение «эффекта памяти».

С увеличением емкости аккумулятора растут его габариты и общий вес устройства.

В аккумуляторных отвертках чаще всего используется один из трех видов аккумуляторов: Ni-Cd (никель-кадмиевый), Ni-MH (никель-металлгидридный) или Li-Ion (литий-ионый).

Никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются относительно низкой ценой, хорошо переносят перепады температур и большие токи заряда/разряда (ввиду малого внутреннего сопротивления). Такой аккумулятор лучше других отдает максимальную мощность. Дополнительным преимуществом является наибольшее количество циклов заряда-разряда (до 1000 раз). Из недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов следует отметить негативное воздействие на окружающую среду (кадмий очень токсичен), наличие «эффекта памяти» и относительно невысокую емкость.

Никель-металлидридные аккумуляторы обладают меньшим «эффектом памяти» и более высокой плотностью энергии, чем никель-кадмиевые аккумуляторы и поэтому, при равных размерах, их емкость больше на 30%. К тому же, аккумуляторы такого типа считаются экологически чистыми. Однако, никель-металлгидридный аккумулятор расчитан на меньшее количество циклов заряда, он не может отдавать большие токи и плохо переносит глубокие разряды.

Литий-ионные аккумуляторы — наиболее современный тип аккумуляторов. Имеют максимальную удельную емкость и полное отсутствие «эффекта памяти». Относительно низкий саморазряд позволяет, без вреда для изделия, дозаряжать не полностью разряженный аккумулятор. Недостатки: относительно большая стоимость, малый диапазон рабочих температур и непродолжительный срок службы.

Аккумулятор на шуруповерте может быть встроенным или съемным. У каждого из вариантов есть свои достоинства и недостатки.

Встроенный аккумулятор используется в небольших и недорогих инструментах, располагается внутри корпуса. К преимуществам можно отнести легкость, относительную дешевизну и удобство в использовании. К недостаткам — долгий период зарядки, малую величину крутящего момента и вынужденные перерывы в работе, связанные с зарядкой аккумулятора, при невозможности его смены.

Съемный аккумулятор обычно используется в более мощном инструменте. Главными достоинствами такого аккумулятора являются возможность непрерывной работы (при наличии сменного аккумулятора) и непродолжительный период зарядки.