کنترلرها خود دستگاه های مفیدی هستند. و برای درک بهتر این موضوع باید با یک مثال خاص کار کرد. بنابراین، ما کنترل کننده شارژ باتری را در نظر خواهیم گرفت. او چه چیزی را نمایندگی می کند؟ چجوری چیده شده؟ ویژگی های شغل چیست؟
کنترل کننده شارژ باتری چه می کند
برای نظارت بر بازیابی تلفات انرژی و هزینه ها عمل می کند. ابتدا به نظارت بر تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی می پردازد تا بعداً در صورت لزوم مدارها یا دستگاه های مورد نیاز را تامین کند. ساختن کنترل کننده شارژ باتری با دستان خود دشوار نیست. اما می‌توان آن را از منابع تغذیه‌ای که خراب شده‌اند نیز حذف کرد.
چگونه کنترلر کار می کند
البته، هیچ طرح جهانی وجود ندارد. اما بسیاری در کار خود از دو مقاومت تریم استفاده می کنند که حدود ولتاژ بالا و پایین را تنظیم می کند. وقتی از محدوده خارج می شود،سپس تعامل با سیم پیچ های رله آغاز می شود و روشن می شود. در حالی که کار می کند، ولتاژ از یک سطح مشخص و از پیش تعیین شده فنی پایین نمی آید. در اینجا باید در مورد این واقعیت صحبت کنیم که محدوده متفاوتی از مرزها وجود دارد. بنابراین برای باتری سه و پنج و دوازده و پانزده ولت قابل نصب است. از نظر تئوری، همه چیز به پیاده سازی سخت افزار بستگی دارد. بیایید به نحوه عملکرد کنترلر شارژ باتری در موارد مختلف نگاه کنیم.
چه نوع هایی وجود دارد
لازم به ذکر است که تنوع قابل توجهی وجود دارد که کنترل کننده های شارژ باتری می توانند به آن ببالند. اگر در مورد انواع آنها صحبت می کنیم، بیایید یک طبقه بندی بسته به دامنه انجام دهیم:
- برای انرژی های تجدیدپذیر.
- برای لوازم خانگی.
- برای دستگاه های تلفن همراه.
البته، خود گونه ها بسیار بزرگتر هستند. اما از آنجایی که کنترل کننده شارژ باتری را از منظر کلی در نظر می گیریم، برای ما کفایت می کنند. اگر در مورد آنهایی صحبت کنیم که برای پنل های خورشیدی و آسیاب های بادی استفاده می شوند، در آنها حد ولتاژ بالایی معمولاً 15 ولت است، در حالی که ولتاژ پایین آن 12 ولت است. در این حالت، باتری می تواند در حالت استاندارد 12 ولت تولید کند. منبع انرژی با استفاده از کنتاکت های رله معمولی بسته به آن متصل می شود. وقتی ولتاژ باتری از 15 ولت بیشتر شود چه اتفاقی می‌افتد؟ در چنین مواردی، کنترلر کنتاکت های رله را می بندد. در نتیجه، منبع تغذیه باتری به بالاست بار تغییر می کند.لازم به ذکر است که به دلیل عوارض جانبی خاص، محبوبیت خاصی در پنل های خورشیدی ندارد. اما برای ژنراتورهای بادی، آنها اجباری هستند. لوازم خانگی و موبایل ویژگی های خاص خود را دارند. علاوه بر این، کنترل کننده شارژ باتری تبلت، تلفن های همراه لمسی و دکمه ای تقریباً یکسان هستند.
نگاهی به داخل باتری لیتیوم یون تلفن همراه
اگر هر باتری را باز کنید، متوجه خواهید شد که یک برد مدار چاپی کوچک به پایانه های سلول لحیم شده است. به آن طرح حفاظتی می گویند. واقعیت این است که باتری های لیتیوم یونی نیاز به نظارت مداوم دارند. یک مدار کنترل کننده معمولی یک برد مینیاتوری است که مداری از اجزای SMD بر روی آن ساخته شده است. به نوبه خود به دو ریز مدار تقسیم می شود - یکی از آنها کنترل و دیگری اجرایی است. بیایید در مورد دومی با جزئیات بیشتری صحبت کنیم.
طرح اجرایی
بر اساس ترانزیستورهای ماسفت است. معمولا دو تا هستند. خود ریز مدار می تواند 6 یا 8 پین داشته باشد. برای کنترل جداگانه شارژ و دشارژ سلول باتری از دو ترانزیستور اثر میدانی استفاده می شود که در یک محفظه قرار دارند. بنابراین، یکی از آنها می تواند بار را وصل یا قطع کند. ترانزیستور دوم هم همین کارها را انجام می دهد، اما با منبع تغذیه (که شارژر است). به لطف این طرح پیاده سازی، می توانید به راحتی بر عملکرد باتری تأثیر بگذارید. در صورت تمایل می توانید از آن در جای دیگری استفاده کنید. ولیباید در نظر داشت که مدار کنترل کننده شارژ باتری و خود آن را فقط می توان برای دستگاه ها و عناصری اعمال کرد که محدوده عملکرد محدودی دارند. اکنون در مورد چنین ویژگی هایی با جزئیات بیشتر صحبت خواهیم کرد.
محافظت از اضافه شارژ
واقعیت این است که اگر ولتاژ یک باتری لیتیومی از 4، 2 بیشتر شود، ممکن است گرمای بیش از حد و حتی انفجار رخ دهد. برای این، عناصری از ریز مدارها انتخاب می شوند که با رسیدن به این نشانگر، شارژ را متوقف می کنند. و معمولاً تا زمانی که ولتاژ به دلیل استفاده یا خود تخلیه به 4-4.1 ولت برسد، امکان شارژ بیشتر وجود نخواهد داشت. این یک عملکرد مهم است که به کنترل کننده شارژ باتری لیتیومی اختصاص داده شده است.
محافظت از تخلیه بیش از حد
هنگامی که ولتاژ به مقادیر بسیار پایین می رسد که عملکرد دستگاه را با مشکل مواجه می کند (معمولاً در محدوده 2، 3-2، 5 ولت)، ترانزیستور MOSFET مربوطه خاموش می شود که مسئول آن است. تامین جریان به تلفن همراه بعد، انتقال به حالت خواب با حداقل مصرف وجود دارد. و جنبه نسبتاً جالبی از کار وجود دارد. بنابراین، تا زمانی که ولتاژ سلول باتری از 2.9-3.1 ولت بیشتر نشود، دستگاه تلفن همراه را نمی توان برای کار در حالت عادی روشن کرد. احتمالاً متوجه شده اید که وقتی گوشی را وصل می کنید، نشان می دهد که در حال شارژ است، اما نمی خواهد در حالت عادی روشن شود و کار کند.
مکانیسم های دفاعی
لازم به ذکر است که کنترلر شارژ باتری دارایتعدادی از عناصری که باید در برابر پیامدهای منفی محافظت کنند. بنابراین، اینها دیودهای انگلی هستند که در ترانزیستورهای اثر میدانی، مدار تشخیص بار و چند اضافات کوچک دیگر قرار می گیرند. اوه، بله، و اگر بتوان کنترل کننده شارژ باتری را بررسی کرد و از عملکرد منبع انرژی پی برد، می توان عملکرد آن را حتی با "مرگ" بازیابی کرد. البته این به معنای توقف ساده کار است و نه انفجار یا ذوب. در این مورد، دستگاه های خاصی که شارژ ویژه "بازیابی" را انجام می دهند می توانند کمک کنند. البته، آنها برای مدت طولانی کار خواهند کرد - این فرآیند می تواند ده ها ساعت طول بکشد، اما پس از تکمیل موفقیت آمیز، باتری تقریباً مانند نو کار می کند.
نتیجه گیری
همانطور که می بینید، کنترلر شارژ باتری Li-Ion نقش مهمی در تضمین طول عمر دستگاه های تلفن همراه دارد و تأثیر مثبتی بر عمر مفید آنها دارد. به دلیل سهولت تولید، تقریباً در هر گوشی یا تبلتی یافت می شوند. اگر می خواهید با چشمان خود ببینید و کنترل کننده شارژ باتری لیتیوم یونی و محتویات آن را با دستان خود لمس کنید، در هنگام جداسازی باید به یاد داشته باشید که با یک عنصر شیمیایی کار می کنید، پس باید مراقب باشید.
