bongrif.ruНе секрет, что Li-ion аккумуляторы не любят глубокого разряда. От этого они хиреют и чахнут, а также увеличивают внутреннее сопротивление и теряют емкость. Некоторые экземпляры (те, которые с защитой) могут даже погрузиться в глубокую спячку, откуда их довольно проблематично вытаскивать. Поэтому при использовании литиевых аккумуляторов необходимо как-то ограничить их максимальный разряд.
Для этого применяют специальные схемы, отключающие батарею от нагрузки в нужный момент. Иногда такие схемы называют контроллерами разряда.
Вопреки распространенному мнению, встроенные в аккумуляторы схемы защиты (PCB-платы или PCM-модули) не предназначены ни для ограничения тока заряда/разряда, ни для своевременного отключения нагрузки при полном разряде, ни для корректного определения момента окончания заряда.
Во-первых, платы защиты в принципе не способны ограничивать ток заряда или разряда. Этим должно заниматься ЗУ. Максимум, на что они способны - это вырубить аккумулятор при коротком замыкании в нагрузке или при его перегреве.
Во-вторых, большинство модулей защиты отключают li-ion батарею при напряжении 2.5 Вольта или даже меньше. А для подавляющего большинства аккумуляторов - это ооооочень сильный разряд, такого вообще нельзя допускать.
В-третьих, китайцы клепают эти модули миллионами... Вы правда верите, что в них используются качественные прецизионные компоненты? Или что их кто-то там тестирует и настраивает перед установкой в аккумуляторы? Разумеется, это не так. При производстве китайских плат неукоснительно соблюдается лишь один принцип: чем дешевле - тем лучше. Поэтому если защита будет отключать АКБ от зарядного устройства точно при 4.2 ± 0.05 В, то это, скорее, счастливая случайность, чем закономерность.
Хорошо, если вам достался PCB-модуль, который будет срабатывать чуть раньше (например, при 4.1В). Тогда аккумулятор просто не доберет с десяток процентов емкости и все. Гораздо хуже, если аккумулятор будет постоянно перезаряжаться, например, до 4.3В. Тогда и срок службы сокращается и емкость падает и, вообще, может вспухнуть.
Поэтому нужны отдельные схемы ограничения заряда и/или защиты от слишком глубокого разряда.
Простые зарядные устройства на дискретных компонентах и специализированных интегральных схемах мы рассматривали в этой статье. А сегодня поговорим о существующих на сегодняшний день решениях, позволяющих оградить литиевый аккумулятор от слишком большого разряда.
Для начала предлагаю простую и надежную схему защиты Li-ion от переразряда, состоящую всего из 6 элементов.
Указанные на схеме номиналы дадут приведут к отключению аккумуляторов от нагрузки при снижении напряжения до ~10 Вольт (я делал защиту для 3х последовательно включенных аккумуляторов 18650, стоящих в моем металлоискателе). Вы можете задать свой собственный порог отключения путем подбора резистора R3.
К слову сказать, напряжение полного разряда Li-ion аккумулятора составляет 3.0 В и никак не меньше.
Полевик (такой как в схеме или ему подобный) можно выколупать из старой материнской платы от компа, обычно их там сразу несколько штук стоит. ТЛ-ку, кстати, тоже можно взять оттуда же.
Конденсатор С1 нужен для первоначального запуска схемы при включении выключателя (он кратковременно подтягивает затвор Т1 к минусу, что открывает транзистор и запитывает делитель напряжения R3,R2). Далее, после заряда С1, нужное для отпирания транзистора напряжение поддерживается микросхемой TL431.
Минус данной схемы: в случае КЗ в нагрузке (или слишком большого потребляемого тока), полевой транзистор закроется далеко не сразу. Время реакции будет зависеть от емкости конденсатора С1. И вполне возможно, что за это время что-нибудь успеет как следует выгореть. Схема, мгновенно реагирующая на коротыш в нагрузке, представлена ниже:
Выключатель SA1 нужен для "перезапуска" схемы после срабатывания защиты. Если конструкция вашего прибора предусматривает извлечение аккумулятора для его зарядки (в отдельном ЗУ), то этот выключатель не нужен.
Сопротивление резистора R1 должно быть таким, чтобы стабилизатор TL431 выходил на рабочий режим при минимальном напряжении аккумулятора - его подбирают таким образом, чтобы ток анод-катод был не меньше 0.4 мА. Это порождает еще один недостаток данной схемы - после срабатывания защиты схема продолжает потреблять энергию от батареи. Ток хоть и небольшой, но его вполне достаточно, чтобы полностью высосать небольшой аккумулятор за какие-то пару-тройку месяцев.
Приведенная ниже схема самодельного контроля разряда литиевых аккумуляторов лишена указанного недостатка. При срабатывании защиты потребляемый устройством ток настолько мал, что мой тестер его даже не обнаруживает.
Ниже представлен более современный вариант ограничителя разряда литиевого аккумулятора с применением стабилизатора TL431. Это, во-первых, позволяет легко и просто выставить нужный порог срабатывания, а во-вторых, схема имеет высокую температурную стабильность и четкость отключения. Хлоп и все!
Достать ТЛ-ку сегодня вообще не проблема, они продаются по 5 копеек за пучок. Резистор R1 устанавливать не нужно (в некоторых случаях он даже вреден). Подстроечник R6, задающий напряжение срабатывания, можно заменить цепочкой из постоянных резисторов, с подобранными сопротивлениями.
Для выхода из режима блокировки, нужно зарядить аккумулятор выше порога срабатывания защиты, после чего нажать кнопку S1 "Сброс".
Неудобство всех вышеприведенных схем заключается в том, что для возобновления работы схем после ухода в защиту, требуется вмешательство оператора (включить-выключить SA1 или нажать кнопочку). Это плата за простоту и низкое потребление энергии в режиме блокировки.
Простейшая схема защиты li-ion от переразряда, лишенная всех недостатков (ну почти всех) показана ниже:
Принцип действия этой схемки очень похож на первые две (в самом начале статьи), но здесь нет микросхемы TL431, а поэтому собственный ток потребления можно уменьшить до очень небольших значений - порядка десяти микроампер. Выключатель или кнопка сброса также не нужны, схема автоматически подключит аккумулятор к нагрузке как только напряжение на нем превысит заданное пороговое значение.
Конденсатор С1 подавляет ложные срабатывание при работе на импульсную нагрузку. Диоды подойдут любые маломощные, именно их характеристики и количество определяют напряжение срабатывания схемы (придется подобрать по месту).
Полевой транзистор можно использовать любой подходящий n-канальный. Главное, чтобы он не напрягаясь выдерживал ток нагрузки и умел открываться при низком напряжении затвор-исток. Например, P60N03LDG, IRLML6401 или аналогичные (см. таблицу).
Вышеприведенная схема всем хороша, но имеется один неприятный момент - плавное закрытие полевого транзистора. Это происходит из-за пологости начального участка вольт-амперной характеристики диодов.
Устранить этот недостаток можно с помощью современной элементной базы, а именно - с помощью микромощных детекторов напряжения (мониторов питания с экстремально низким энергопотреблением). Очередная схема защиты лития от глубокого разряда представлена ниже:
Микросхемы MCP100 выпускается как в DIP-корпусе, так и в планарном исполнении. Для наших нужд подойдет 3-вольтовый вариант - MCP100T-300i/TT. Типовой потребляемый ток в режиме блокировки - 45 мкА. Стоимость мелким оптом порядка 16 руб/шт.
Еще лучше вместо MCP100 применить монитор BD4730, т.к. у него выход прямой и, следовательно, нужно будет исключить из схемы транзистор Q1 (выход микросхемы соединить напрямую с затвором Q2 и резистором R2, при этом R2 увеличить до 47 кОм).
В схеме применяется микроомный p-канальный MOSFET IRF7210, без проблем коммутирующий токи в 10-12 А. Полевик полностью открывается уже при напряжении на затворе около 1.5 В, в открытом состоянии имеет ничтожное сопротивление (менее 0.01 Ом)! Короче, очень крутой транзистор. А, главное, не слишком дорогой.
По-моему, последняя схема наиболее близка к идеалу. Если бы у меня был неограниченный доступ к радиодеталям, я бы выбрал именно ее.
Небольшое изменение схемы позволяет применить и N-канальный транзистор (тогда он включается в минусовую цепь нагрузки):
Мониторы (супервизоры, детекторы) питания BD47xx - это целая линейка микросхем с напряжением срабатывания от 1.9 до 4.6 В с шагом 100 мВ, так что можно всегда подобрать под ваши цели.
Небольшое отступление
Любую из вышеприведенных схем можно подключить к батарее из нескольких аккумуляторов (после некоторой подстройки, конечно). Однако, если банки будут иметь отличающуюся емкость, то самый слабый из аккумуляторов будет постоянно уходить в глубокий разряд задолго до того, как схема будет срабатывать. Поэтому в таких случаях всегда рекомендуется использовать батареи не только одинаковой емкости, но и желательно из одной партии.
И хотя в моем металлодетекторе такая защита работает без нареканий уже года два, все же гораздо правильнее было бы следить за напряжением на каждом аккумуляторе персонально.
О том, как подобрать подходящий полевой транзистор
Во всех вышеприведенных схемах защиты литий-ионных аккумуляторов от глубокого разряда применяются MOSFETы, работающие в ключевом режиме. Такие же транзисторы обычно используются и в схемах защиты от перезаряда, защиты от КЗ и в других случаях, когда требуется управление нагрузкой.
Разумеется, для того, чтобы схема работала как надо, полевой транзистор должен удовлетворять определенным требованиям. Сначала мы определимся с этими требованиями, а затем возьмем парочку транзисторов и по их даташитам (по техническим характеристикам) определим, подходят они нам или нет.
Итак, мы должны сразу же определиться со схемой, которую хотим собрать. Отсюда первое требование к полевому транзистору - он должен быть подходящего типа (либо N- либо P-канальный). Это первое.
Предположим, что максимальный ток (ток нагрузки или ток заряда - не важно) не будет превышать 3А. Отсюда вытекает второе требование - полевик должен длительное время выдерживать такой ток.
Третье. Допустим наша схема будет обеспечивать защиту аккумулятора 18650 от глубокого разряда (одной банки). Следовательно мы можем сразу же определиться с рабочими напряжениями: от 3.0 до 4.3 Вольта. Значит, максимальное допустимое напряжение сток-исток Uds должно быть больше, чем 4.3 Вольта.
Однако последнее утверждение верно только в случае использования только одной банки литиевого аккумулятора (или нескольких включенных параллельно). Если же для питания вашей нагрузки будет задействована батарея из нескольких последовательно включенных аккумуляторов, то максимальное напряжение сток-исток транзистора должно превышать суммарное напряжение всей батареи.
Вот рисунок, поясняющий этот момент:
Как видно из схемы, для батареи из 3х последовательно включенных аккумуляторов 18650 в схемах защиты каждой банки необходимо применять полевики с напряжением сток-исток Uds > 12.6В (на практике нужно брать с некоторым запасом, например, в 10%).
В то же время, это означает, что полевой транзистор должен уметь полностью (или хотя бы достаточно сильно) открываться уже при напряжении затвор-исток Ugs менее 3 Вольт. На самом деле, лучше ориентироваться на более низкое напряжение, например, на 2.5 Вольта, чтобы с запасом.
Для грубой (первоначальной) прикидки можно глянуть в даташите на показатель "Напряжение отсечки" (Gate Threshold Voltage) - это напряжение, при котором транзистор находится на пороге открытия. Это напряжение, как правило, измеряется в момент, когда ток стока достигает 250 мкА.
Понятно, что эксплуатировать транзистор в этом режиме нельзя, т.к. его выходное сопротивление еще слишком велико, и он просто сгорит из-за превышения мощности. Поэтому напряжение отсечки транзистора должно быть меньше рабочего напряжения схемы защиты. И чем оно будет меньше, тем лучше.
Таким образом, главные требования к полевым транзисторам следующие:
- тип транзистора (p- или n-channel);
- максимально допустимый ток стока;
- максимально допустимое напряжение сток-исток Uds (вспоминаем, как будут включены наши аккумуляторы - последовательно или параллельно);
- низкое выходное сопротивление при определенном напряжение затвор-исток Ugs (для защиты одной банки Li-ion следует ориентироваться на 2.5 Вольта);
- максимально допустимая мощность рассеивания.
Теперь давайте на конкретных примерах. Вот, например, в нашем распоряжении имеются транзисторы IRF4905, IRL2505 и IRLMS2002. Взглянем на них поближе.
Пример 1 - IRF4905
Открываем даташит и видим, что это транзистор с каналом p-типа (p-channel). Если нас это устраивает, смотрим дальше.
Максимальный ток стока - 74А. С избытком, конечно, но подходит.
Напряжение сток-исток - 55V. У нас по условию задачи всего одна банка лития, так что напряжение даже больше, чем требуется.
Далее нас интересует вопрос, каким будет сопротивление сток-исток, при открывающем напряжении на затворе 2.5V. Смотрим в даташит и так сходу не видим этой информации. Зато мы видим, что напряжение отсечки Ugs(th) лежит в диапазоне 2...4 Вольта. Нас это категорически не устраивает.
Последнее требование не выполняется, поэтому транзистор забраковываем.
Пример 2 - IRL2505
Вот его даташит. Смотрим и сразу же видим, что это очень мощный N-канальный полевик. Ток стока - 104А, напряжение сток-исток - 55В. Пока все устраивает.
Проверяем напряжение Vgs(th) - максимум 2.0 В. Отлично!
Но давайте посмотрим, каким сопротивлением будет обладать транзистор при напряжении затвор-исток = 2.5 вольта. Смотрим график:
Получается, что при напряжении на затворе 2.5В и токе через транзистор в 3А, на нем будет падать напряжение в 3В. В соответствии с законом Ома, его сопротивление в этот момент будет составлять 3В/3А=1Ом.
Таким образом, при напряжении на банке аккумулятора около 3 Вольт, он просто не сможет отдать в нагрузку 3А, так как для этого общее сопротивление нагрузки вместе с сопротивлением сток-исток транзистора должно составлять 1 Ом. А у нас только один транзистор уже имеет сопротивление 1 Ом.
К тому же при таком внутреннем сопротивлении и заданном токе, на транзисторе будет выделяться мощность (3 А)2 * 3 Ом = 9 Вт. Поэтому потребуется установка радиатора (корпус ТО-220 без радиатора сможет рассеивать где-то 0.5...1 Вт).
Дополнительным тревожным звоночком должен стать тот факт, что минимальное напряжение затвора для которого производитель указал выходное сопротивление транзистора равно 4В.
Это как бы намекает на то, что эксплуатация полевика при напряжении Ugs менее 4В не предусматривалась.
Учитывая все вышесказанное, транзистор забраковываем.
Пример 3 - IRLMS2002
Итак, достаем из коробочки нашего третьего кандидата. И сразу смотрим его ТТХ.
Канал N-типа, допустим с этим все в порядке.
Ток стока максимальный - 6.5 А. Подходит.
Максимально допустимое напряжение сток-исток Vdss = 20V. Отлично.
Напряжение отсечки - макс. 1.2 Вольта. Пока нормально.
Чтобы узнать выходное сопротивление этого транзистора нам даже не придется смотреть графики (как мы это делали в предыдущем случае) - искомое сопротивление сразу приведено в таблице как раз для нашего напряжения на затворе:
45 миллиом! Круто, да? Современные технологии, однако.
Таким образом, при токе через наш полевичек в 3А, на нем будет падать всего 3*0.045=0.135В, а выделяемая на транзисторе мощность составит 405 мВт. Судя по даташиту, максимальная рассеиваемая мощность этого транзистора составляет 2 Вт.
Вывод: транзистор IRLMS2002 подходит нам по всем показателям. А если еще учесть его миниатюрный корпус (~3х3 мм), то ему вообще цены нет.
Аналогичным образом подбираются и любые другие полевики.
Несколько подходящих низковольтных полевых транзисторов, обладающих низким переходным сопротивлением при малом напряжении затвор-исток (около 2.5 Вольт) приведены в таблице:
| Название / даташит | Ток стока / Uси | Rси(мин) | Мощность | Стоимость* |
|---|---|---|---|---|
| ===== N-канальный ========== | ||||
| Si2302DS | 2.8А, 20В | 0.085 Ом | 1.25 Вт | 1.35 руб |
| FDN339AN | 3А, 20В | 0.035 Ом | 0.5 Вт | 10 руб |
| IRLML2502 | 4.2А, 20В | 0.045 Ом | 1.25 Вт | 1.80 руб |
| IRF7301 | 5.2А, 20В | 0.050 Ом | 2 Вт | 27 руб |
| FDC637BNZ | 6.2А, 20В | 0.024 Ом | 1.6 Вт | 17 руб |
| FDS9926A | 6.5А, 20В | 0.030 Ом | 2 Вт | 8 руб |
| IRLMS2002 | 6.5А, 20В | 0.030 Ом | 2 Вт | 0.35$ |
| PHB108NQ03LT | 75А, 25В | 0.0053 Ом | 187 Вт | 30 руб |
| ===== P-канальный =========== | ||||
| SCH1332 | 2.5А, 20В | 0.095 Ом | 1 Вт | 0.29$ |
| IRLML6402 | 3.7А, 20В | 0.065 Ом | 1.3 Вт | 3 руб |
| IRLML6401 | 4.3А, 12В | 0.050 Ом | 1.3 Вт | 4 руб |
| FDT434P | 6А, 20В | 0.014 Ом | 3 Вт | 21 руб |
| FDS6576 | 11А, 20В | 0.014 Ом | 2.5 Вт | 15 руб |
| IRF7210 | 12А, 12В | 0.007 Ом | 2.5 Вт | 26 руб |
| FDS4465 | 13.5А, 20В | 0.0085 Ом | 2.5 Вт | 10 руб |
| AON7423 | 50А, 20В | 0.005 Ом | 83 Вт | 29 руб |
*Указана ориентировочная цена по состоянию на 2019 год при заказе от 10 шт. и более.
Любой транзистор из таблицы можно сразу брать и применять в схемах защиты литий-ионных аккумуляторов от глубокого разряда и/или перезаряда.
Также можно использовать микросборку TXY8205A, которая добывается из старых аккумуляторов от сотовых телефонов или покупается здесь. Внутри два N-канальных MOSFET'а рассчитанных на 6А. Сборка может иметь различную маркировку на корпусе: SM8205A, SSF8205, S8205A и т.п. Цифры "8205" как бы намекают.
Кстати, нередко попадаются и такие платы защиты, как на фото в центре. Наглядная иллюстрация к вопросу о качестве китайской продукции :)
Также на платах защиты могут попадаться и другие микросборки, все они тоже подойдут (например, часто встречаются YA2042, AM8814, TPC8212).
В этой статье мы рассмотрели отдельные схемы защиты литиевых аккумуляторов от глубокого разряда. Но, как вы уже знаете, необходимо еще позаботиться о своевременном прекращении заряда.
Полностью безопасная эксплуатация Li-ion аккумуляторов возможно только с применением комплексных решений, обеспечивающих одновременную защиту как от переразряда, так и от перезаряда (так называемые контроллеры заряда-разряда). О них мы рассказывали в этой статье.
Попробовал повторить первую же по тексту схему отсюда http://bongrif.ru/chertezhi/zashita-li-ion-ot-glubokogo-razryada.html
AUIRF4905, TL431AI, С1=10.0, R1=10k, R2=3k, R3=8k2, R нагрузки = 10 Ом. При снижении напряжения аккумулятора до 9 В и ниже не закрывается Т1.
Замеры на полевике:
Vakk~12V Vg=1.81V; Vd=11.73V;Vs=11.70V
Vakk ~9V Vg=6.35V; Vd=8.82V;Vs=8.27V
Что посоветуете?
I'm sorry! Перепутал D и S
По возросшему напряжения сток-исток видно, что Т1 только-только начинает закрываться. Поэтому посоветую подобрать сопротивление резистора R3 (в сторону увеличения). Возьмите вместо него подстроечник и крутите при 9 вольтах на входе, пока транзистор не закроется.
Это ничего, что первые две схемы нерабочие?! Измерительная цепь TL431 находится после управляющего элемента. Т.е. следит за напряжением в нагрузке, а не на аккумуляторе. При подключении аккумулятора к схеме, транзистор P-типа заперт притянутым через резистор затвором к плюсу батареи. Микросхема TL431 выключена, поскольку на ней нет напряжения ни на катоде, ни на управляющем электроде. И в таком состоянии схема будет пребывать вечно. Автор заявляет, что схема работает в триггерном режиме! Но наличие обратной связи по напряжению, намекает нам на аналоговую схему или линейный стабилизатор напряжения. Который можно найти в Википедии на странице https://ru.wikipedia.org/wiki/TL431, с названием картинки "умощнение истоковым повторителем" . Единственное отличие, чтобы схема ожила, надо заменить транзистор Р-типа на N канальный. И вы получите линейный стабилизатор напряжения. Схему легко перевести в желаемый режим работы. Достаточно оторвать верхнюю по схеме ногу резистора R3 от нагрузки и подключить ее к аккумулятору. И, о чудо! Схема превратилась в схему ограничителя разряда. При подключении батареи к схеме, микросхема TL431 Сравнивает значение напряжения на управляющем электроде. Если оно выше порога 2,5В, то заряд в норме, и потенциал затвора транзистора притянут к земле. Транзистор открыт. Ток течет от аккумулятора к нагрузке. Как только напряжение на аккумуляторе упадет ниже порога, сопротивление анод-катод TL431 примет высокоимпедансное состояние и затвор транзистора примет потенциал аккумулятора, что приведет к его закрытию и отключению нагрузки от аккумулятора. Кнопка сброса не нужна, т.к. схема следит за батареей автоматически. Прежде чем публиковать нерабочие схемы, нужно привести их в рабочее состояние. Сколько народу повторило нерабочий вариант? А сколько еще статей гениев гуляет по интернету? Польза от нерабочих схем одна, они заставляют любителей склепать по быстрому думать. Что получается не у всех.
Сделал схему с конденсатором и резистором между G и S/ вторая/. Верхную ногу резистора R3 подключил к аккумулятору. Проверял схему с регулируемого стабилизатора. Когда пришло время закроется транзистор, лампа стала мерцать и транзистор нагреялся. Включил резистор большого сопротивления одной ноги к выходу а другая к нижнею ногу резистора R3. Получается какаято ПОВ и транзистор резко закривается......В моем случае R3=33k, R2=10k, а дополнительного резистора 330-470ком.
Автор, а это ничего, что и третья схема не рабочая? По включению питания транзистор закрыт. И будет закрыт вечно. Кнопка S1 - попытка старта.
Автор статьи идиот...
"Использовать встроенные в литий-ионный аккумуляторы платы защиты в качестве ограничителей разряда НЕЛЬЗЯ! И в качестве ограничителей заряда - тоже. Эти платы предназначены только для аварийного отключения аккумулятора при возникновении нештатных ситуаций" - Просто ЧУШЬ!!! Все PCM PCB платы ПРЕКРАСНО работают как защита от переразряда, так и перезаряда!!!
"Li-ion аккумуляторы не любят глубокого разряда. От этого они хиреют и чахнут, а также увеличивают внутреннее сопротивление и теряют емкость" еще НИ ОДИН ЛИТИЕВЫЙ АККУМУЛЯТОР не увеличил внутреннее сопротивление при глубоком разряде. Автор вообще физику знает? А в школу ходил??
"большинство модулей защиты отключают li-ion батарею при напряжении 2.5 Вольта или даже меньше. А для подавляющего большинства аккумуляторов - это ооооочень сильный разряд, такого вообще нельзя допускать." Все пользователи жалуются, что большинство плат защит отключают защиту слишком рано, на 2.75 вольт, в то время как минимальное напряжение батареи 2.5 вольта, которое не только не губительно, но и совершенно безвредно и является конечным напряжением разряда по многим официальным даташитам. И только, блин, автор статьи, гений блин, считает наоборот. Просто дятел
Кудаааааах-тах-тах =)
Добрый день авторам статьи ! Я собрал схему с применением TL341, полевого транзистора 13N03LA вместо P75N02LD и КТ361Г вместо BC557. Схема прекрасно работает с ячейками 3,7 вольт. Но возникла следующая проблема. Я хочу применить данную схему для ограничиния разряда ячеек LTO 2,4V 2,9Ah. Порог отключения ячеек - 2 вольта. Сколько я не бился, мне не удалось опустить при указанных деталях порог отключения ниже 2,7 вольт, а нужно 2 вольта. Транзистор 13N03LA имеет напряжение отсечки от 1,2 до 2 вольт. Вероятно, нужно подобрать транзистор с более низким напряжением отсечки - например IRLML6401, у него порог отсечки 0,4 - 0,95 V / 4,2 A 12 V . Что посоветует автор статьи ? Заранее благодарен !
Сразу представил звук, и улыбнуло. Но, думаю, за 2 года уже достаточно аргументов накопилось на тему, что диапазон заряд-разряд лучше сузить.
Отвечу за автора. ВСЕ аккумуляторы увеличивают свое сопротивление по мере эксплуатации! (Не только литий-ионные!) Причина кроется в изменении физико-химических свойств системы электролит-электроды, которое называется деградацией или старением. На практике старение проявляется как уменьшение емкости аккумулятора и снижение максимального отдаваемого в нагрузку тока (падение мощности). Если вспомнить закон Ома для полной цепи, причина кроется как раз в увеличении внутреннего сопротивления источника ЭДС. Литиевые аккумуляторы стареют даже во время хранения, с марганцевым анодом меньше, с кобальтовым - больше. При экстремальной эксплуатации (глубокий разряд, длительный перезаряд, высокая температура), процесс старения ускоряется. Поэтому да, глубокий разряд-таки приводит к росту внутр. сопротивления литиевых аккумуляторов.
Теперь по поводу напряжения разряда. Действительно, когда-то существовали аккумуляторы, для которых напряжение отсечки по разряду было 2.5В (аккумуляторы с т.н. "коксовым" катодом). У них и напряжение заряда было ниже (4.1В). Но эта технология осталась в прошлом. В наши дни такие аккумуляторы уже практически полностью вытеснены аккумуляторами с графитовым катодом (благодаря лучшей нагрузочной характеристике). Вполне понятно, почему в статье про них даже не упоминается. Тем более, что разряжать аккумуляторы с коксовым катодом до 3 вольт можно, и с ними ничего не случится. А вот вот разряжать все остальные (современные) аккумуляторы до 2.5 вольт крайне нежелательно. Так что статья хитрее, чем кажется на первый взгляд.
Меня всегда веселят такие вот недоделыши, которые позволяют себе делать всякие громкие заявления :))) Создается впечатление, что он вот уже лет 30 упорно занимается измерением внутреннего сопротивления ли-ион аккумуляторов и вот его, убеленного сединами старца, наконец, откопали среди хитросплетений проводов и рядов осциллографов и измерителей ачх, и спросили, что он обо всем этом думает. И он отвечает усталым, прокуренным голосом: "А знаешь, сынок, я 30 лет измерял параметры аккумуляторов и вот, что я тебе скажу: еще ни один литий-ионный аккумулятор не увеличил внутреннее сопротивление при глубоком разряде".
Гы-гы-гы))
Но скажи мне, Сережа-джан, по-твоему переразряд полезен или все-таки вреден? А если вреден, то каковы его последствия? Меня очень интересует мнение такого крупного специалиста как ты!
Во гневе потрясая букварями
Пытаемся учить учителей!
ооооо!!! ну наконецта, хоть одна полная статья по низковольтным полевикам! =))
Скажите не таясь, какого типа полевик ставить в плюсовую цепь нагрузки?
еще раз спасибо, сохранил статью как особо ценную в pdf, очень, очень хороши "романы" =))
Спасибо, я старался! В плюсовую цепь можно поставить любой полевик, главное, потом правильно им управлять. Чаще всего ставят P-канальный.
Здравствуйте.
Можно ли использовать микросхему MAX809SEUR (https://static.chipdip.ru/lib/235/DOC000235578.pdf) как аналог MCP100 или BD4730
Прокомментируйте пожалуйста д.шит на акк.Это свежий,совкеменный акк. http://html.alldatasheet.com/html-pdf/597043/PANASONICBATTERY/NCR18650B/1538/1/NCR18650B.html. Из разных источников видим, что нормальное напряжение (мин) - 2,5В. Какую схему защиты отразряда,только м.габаритную посоветуете
А что тут комментировать? Для этого аккумулятора нижний порог в 2.5 вольта определен производителем. Пожалуйста, пользуйтесь этой информацией. Из малогабаритных посоветую вот эту: LC05111C07MTTTG (нижний порог 2.5В, макс. ток 8А)
К Автору: почему схему контроллера из акк. блока нельзя использовать в качестве защиты от черезмерного разряда? Там ведь те же мс 8205А, а контроллер блокирует выход непряжения по одному из условий (перечислять не буду) ???
Ответ на ваш вопрос содержится в этом комментарии.
Здравствуйте!
Подскажите пожалуйста можно ли применить в последней схеме с BD4730
как нибудь N-канальный мосфет PHB108NQ03LT ? Или если можно, посоветуйте
пожалуйста схожий по параметрам P- канальный.
Заранее благодарю.
Подойдёт ли, например, AM110P06-06B ?
Доброй ночи! Да, оба эти транзистора подойдут. Схему включения с использованием n-канального транзистора добавил в статью.
Большое спасибо - то что нужно!
Замечательная статья и сайт в целом!
Рад, что вам понравилось!
Автор спасибо за подборку низкоимпендансных полевых транзисторов
По идее если подобрать полевик с маленьким пороговым напряжением открывания-1,8-3 в, и большИм током стока то эти схемы можно использовать в мехмодах электронных сигарет ? Админ , подскажите пожалуйста !
Ну конечно же можно. Подойдет, например, p-канальник AON7423 (см. таблицу в конце статьи)
Спасибо !
можно ли из последней схемы сделать балансир? я так понимаю нужно при достижении 4,2В включить мосфет. а как?
При попытке сохранения и дальнейшего открытия страниц вашего сайта, все схемы выглядят в виде расплывшихся нечитаемых картинок. Неужели нельзя сделать нормально?
На сайте используется отложенная загрузка изображений, поэтому картинки загружаются только в момент, когда они появляются в области видимости.
Схема с BD4730 с полевиком P (где советуете выкинуть Q1) не рабочая! У BD4730 выход прямой. Соответственно, когда напряжение упадет ниже 3 вольт, на Vout будет LOW, и вот тогда лишь полевик P откроется! Т.е. все наоборот, ток в схеме пойдет, когда напряжение аккумулятора упадет ниже порога, а пока оно будет выше порога полевик будет закрыт!
Да там вообще чушняк в описании.
"Еще лучше вместо MCP100 применить монитор BD4730, т.к. у него выход прямой..."
А у MCP100 блин что ли кривой? Аффтор, надо читать даташиты. У MCP100 выход "active low". И для него схема правильная. Но дело в том, что у BD4730 такой же active low выход. Напряжение ниже границы - на выходе LOW. Поэтому для BD4730 схема в верхнем плече будет такая же, с двумя мосфетами - N и P.
А то, что ты имеешь в виду выход кривой, это видать выход active high, такой выход у MCP101. Вот для него как раз и нужно выкинуть N-мосфет, а оставить P-мосфет в верхнем плече.
А схема с N-канальным мосфетом в минусовой цепи подойдет как для MCP100, так и для BD4730 (но не для MCP101!).
Сам то схемы собирал? Проверял? Источник: http://bongrif.ru/chertezhi/zashita-li-ion-ot-glubokogo-razryada.html
Вы действительно полагаете, что в промышленности, которая выпускает аккумуляторы, специалисты ниже вашего уровня? То, чем вы тут занимаетесь, напоминает сборище теток, которые обсуждают на форуме как они дома делают отличную косметику, буквально взяв соду, сметану ну и еще и яйца.))) Вас же дети могут прочитать и воспринять информацию не анализируя. Лучше уж про плоскую землю пишите.
Компаратор с гистерезисом + полевик решают
Для 2-х, 3-х, 4-х баночных Li-Po батарей подойдёт?
Что поменять?
есть хорошая замена TL 431 с очень маленьким рабочим током - ATL431, ATL432 2.5-V Low Iq Adjustable Precision Shunt Regulator