Драйвер lipo аккумулятора с выходом usb 5в 1а 134n3p схема подключения

Обновлено: 04.07.2024

Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора. Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию.

Какими бывают литиевые аккумуляторы

В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:

с катодом из кобальта лития;

с катодом на основе литированного фосфата железа;

на основе никель-кобальт-алюминия;

на основе никель-кобальт-марганца.

У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут.

Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах. Они могут быть как в корпусном исполнении (например, популярные сегодня 18650) так и в ламинированном или призматическом исполнении (гель-полимерные аккумуляторы). Последние представляют собой герметично запаянные пакеты из особой пленки, в которых находятся электроды и электродная масса.

Внутренние электрохимические процессы протекают одинаково и не зависят от форм-фактора и исполнения АКБ, поэтому все, сказанное ниже, в равной степени относится ко всем литиевым аккумуляторам.

Как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы

Наиболее правильным способом заряда литиевых аккумуляторов является заряд в два этапа. Именно этот способ использует компания Sony во всех своих зарядниках. Несмотря на более сложный контроллер заряда, это обеспечивает более полный заряд li-ion аккумуляторов, не снижая срока их службы.

Итак, рассмотрим оба этапа заряда подробнее.

1. На первом этапе должен обеспечиваться постоянный ток заряда. Величина тока составляет 0.2-0.5С. Для ускоренного заряда допускается увеличение тока до 0.5-1.0С (где С - это емкость аккумулятора).

Например, для аккумулятора емкостью 3000 мА/ч, номинальный ток заряда на первом этапе равен 600-1500 мА, а ток ускоренного заряда может лежать в пределах 1.5-3А.

Для обеспечения постоянного зарядного тока заданной величины, схема зарядного устройства (ЗУ) должна уметь поднимать напряжение на клеммах аккумулятора. По сути, на первом этапе ЗУ работает как классический стабилизатор тока.

В момент, когда напряжение на аккумуляторе поднимется до значения 4.2 вольта, аккумулятор наберет приблизительно 70-80% своей емкости (конкретное значение емкости будет зависит от тока заряда: при ускоренном заряде будет чуть меньше, при номинальном - чуть больше). Этот момент является окончанием первого этапа заряда и служит сигналом для перехода ко второму (и последнему) этапу.

2. Второй этап заряда - это заряд аккумулятора постоянным напряжением, но постепенно снижающимся (падающим) током.

На этом этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.15-4.25 вольта и контролирует значение тока.

По мере набора емкости, зарядный ток будет снижаться. Как только его значение уменьшится до 0.05-0.01С, процесс заряда считается оконченным.

За время второго этапа заряда, аккумулятор успевает набрать еще примерно 0.1-0.15 своей емкости. Общий заряд аккумулятора таким образом достигает 90-95%, что является отличным показателем.

Мы рассмотрели два основных этапа заряда. Однако, освещение вопроса зарядки литиевых аккумуляторов было бы неполным, если бы не был упомянут еще один этап заряда - т.н. предзаряд.

Предварительный этап заряда (предзаряд) - этот этап используется только для глубоко разряженных аккумуляторов (ниже 2.5 В) для вывода их на нормальный эксплуатационный режим.

На этом этапе заряд обеспечивается постоянным током пониженной величины до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет значения 2.8 В.

Предварительный этап необходим для предотвращения вспучивания и разгерметизации (или даже взрыва с возгоранием) поврежденных аккумуляторов, имеющих, например, внутреннее короткое замыкание между электродами. Если через такой аккумулятор сразу пропустить большой ток заряда, это неминуемо приведет к его разогреву, а дальше как повезет.

Еще одна польза предзаряда - это предварительный прогрев аккумулятора, что актуально при заряде при низких температурах окружающей среды (в неотапливаемом помещении в холодное время года).

Интеллектуальная зарядка должна уметь контролировать напряжение на аккумуляторе во время предварительного этапа заряда и, в случае, если напряжение долгое время не поднимается, делать вывод о неисправности аккумулятора.

Все этапы заряда литий-ионного аккумулятора (включая этап предзаряда) схематично изображены на этом графике:

Сетевой AC-USB адаптер, работающий от сети 220V и позволяющий заряжать встроенные аккумуляторы портативной техники без использования компьютера.

Сегодня в каждом доме найдется несколько цифровых электронных устройств, например: телефоны, MP3-плееры, GPS-навигаторы, электронные книги и многие другие с внутренними аккумуляторными батареями, обладающих возможностью подключения к USB-порту персонального компьютера. Зарядка встроенных в них аккумуляторов происходит также через USB-порт. Порой бывает удобно иметь зарядное устройство, как дома, так и на работе, однако часто бывает, так что такие цифровые гаджеты, в стандартной комплектации не имеют зарядного устройства, а содержат только соединительный USB кабель, поэтому приходиться заряжать их от компьютера, что не всегда удобно.
Более удобно для этой цели использовать специальные сетевые зарядные устройства, имеющие два или несколько USB выхода, которые позволяют вести подзарядку аккумуляторов сразу нескольких портативных устройств без использования персонального компьютера.
При отсутствии в комплектации такого зарядного устройства его нетрудно изготовить самому, например, из блока питания от мобильного телефона, только при этом следует учитывать, что максимальное напряжение на выходе такого устройства не должно превышать 5,5V, а под нагрузкой напряжение не должно падать ниже 4,0V.Таким образом, первоначально необходимо подобрать подходящее ЗУ или убедиться в возможности его переделки.

Выбор ЗУ проводится на основании измерения выходного напряжения без нагрузки и проверки его нагрузочной способности.
Для этого к выходу зарядного устройства подключают вольтметр и замеряют напряжение, если оно не превышает 5,5V, а под нагрузкой (резистор 1 Вт сопротивлением 15 Ом) напряжение не падает ниже 4,0V, то такое ЗУ от мобильного телефона будет надежно работать в качестве USB-зарядного устройства.
Если у имеющегося зарядного устройства выходное напряжение выше чем 5,5V, то его необходимо немного доработать, для чего на плате ЗУ находим стабилитрон и заменяем его на другой с напряжением стабилизации 5,6V, например BZX55C5V6.
Стабилитрон на плате можно различить по прозрачному стеклянному корпусу оранжевого цвета с нанесенной маркировкой 6V2, 6V8, 7V5 или 8V2, это означает, что стабилитрон имеет напряжение стабилизации 6,2V, 6,8V, 7,5V и 8,2V соответственно.

При замене обязательно обращаем внимание на соблюдение полярности устанавливаемого стабилитрона, катод которого на корпусе обозначен черной, а на плате жирной, белой полоской.

Маркировка и внешний вид таких стабилитронов.

Для доработки наиболее хорошо подходят ЗУ имеющие выходное напряжение до 6V, блоки питания со стабилитронами 8V2, как правило, лучше не использовать, так как они имеют высокое напряжение «холостого хода» порядка 8V.

Варианты схем наиболее часто применяемых в таких зарядных устройствах показаны на рисунках.

У меня нашелся давно заброшенный блок питания "Switching Power Adaptor DVE DSA-15P-05", кажется от вышедшего из строя радиотелефона, имеющий для этого случая просто идеальные параметры.
•Model: DSA-15P-05 US 050100
•INPUT: 100-240V - 50/60Hz 0.5A
•OUTPUT: +5V 2A

Правда, блок питания был в нерабочем состоянии, но ремонт оказался не сложным и заключался в замене входных высоковольтных электролитических конденсаторов (2х10х400V) и предохранителя, который “перегорел” вследствие замыкания между собой перекрученных проводов возле основания корпуса.

Кстати, хотелось бы заметить, что большинство зарядных устройств, которые попадали ко мне в ремонт, имели похожие неисправности.
Обрыв либо перекрученные и закороченные провода возле корпуса или штекера, или некачественные (вздувшиеся) входные электролитические конденсаторы, после замены которых, блоки продолжали исправно работать.

Подключения USB разъема к выходу зарядного устройства.

Следует учитывать, что современные устройства определяет тип зарядного устройства и допустимый ток зарядки, по потенциалам на контактах D+ и D-разъема USB. Поэтому подачи только одного напряжения +5V на устройство, для начала процесса зарядки недостаточно, эти «умные» штуковины просто не поймут, что они подключены к ЗУ и откажутся от зарядки. Таким образом, результат использования любой +5V вольтовой зарядки с разъёмом USB, зависит от состояния её контактов D+ и D-.

Согласно этому условию присутствующие на рынке зарядные устройства, можно разделить на следующие категории:
1. Обычные подходящие для большинства гаджетов, где для потребления номинального зарядного тока заявленного зарядным устройством, достаточно закоротить между собой линии D+ и D-.

2. Те, у которых контакты DATA+ и DATA- висят в воздухе, в связи, с чем подключенное к ним устройство решает, что это USB-хаб или компьютер и ограничивает ток потребления на уровне около 480 - 500mA, что сказывается на скорости заряда либо заряд под нагрузкой вообще не происходит.

3. И для "Apple" устройств.
•напряжение на контакте D- около 2,0V, а на контакте D+ около 2,7V (iPhone) - ток потребления около 1А,
•напряжение на контакте D- около 2,7V, а на контакте D+ около 2,0V (iPad) - ток потребления около 2А.

Apple использует опорные напряжения, +2,0V и +2,7V или (+2,0), и по наличию этих потенциалов на контактах шины данных в разъёме USB их гаджеты iPad & iPhone распознают оригинальное зарядное устройство.

Зарядное устройство iPhone, зарядный ток от 0.5 до 1А.
•VCC +5V,
•USB_D- (+1.9V),
•USB_D+ (+2.6V),
•GND — общий провод («земля» источника питания).
Такое ЗУ на контактах 2 (D-) и 3 (D+) может иметь также и одинаковое напряжение +2,0V.

Зарядное устройство iPad, зарядный ток до 2.1А.
•VCC +5V,
•USB_D- (+2,7V),
•USB_D+ (+2,0V),
•GND — общий провод («земля» источника питания).

Нужные напряжения получаем с помощью резистивного делителя, распаивая контакты DATA+ и DATA- по одной из приведенных ниже схем:

Для устройств "Samsung" на перемычку подается половина напряжения питания, то есть +2,5V.
Если зарядка “Apple” устройств не планируется, и при этом вы уверены в том, что ваше зарядное устройство способно в течение длительного времени безболезненно отдавать ток порядка 800-900мА, то для большинства гаджетов достаточно просто закоротить между собой линии D+ и D-, что в моем случае и было сделано.

Далее для превращения идеи в аккуратную и законченную конструкцию, её необходимо поместить в корпус, в качестве которого была выбрана обыкновенная монтажная, распределительная коробка для открытой установки “Hegel КРК2702”, в которой и были размещены все детали готового зарядного устройства: плата ЗУ, USB разъем, и кнопочный выключатель питания.

На мой взгляд, в итоге получилось довольно симпатичное и достаточно мощное сетевое зарядное устройство, имеющее двойной USB порт, пригодное для использования, как дома, так и на работе, в качестве зарядного устройства для таких изделий как большинство планшетных компьютеров, плееров, мобильных телефонов, КПК и при необходимости позволяющее заряжать 2 устройства одновременно.

ВНИМАНИЕ:
После переделки перед использованием со своим любимым гаджетом, необходимо обязательно проконтролировать работу ЗУ под нагрузкой для чего проводят проверку также, как это было описано выше: к выходу ЗУ подключают резистор 15 Ом, и замеряют выходное напряжение, которое не должно быть меньше 4,0V и больше 5,5V.

Какими бывают литиевые аккумуляторы

с катодом из кобальта лития;

с катодом на основе литированного фосфата железа;

на основе никель-кобальт-алюминия;

на основе никель-кобальт-марганца.

Как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы

Итак, рассмотрим оба этапа заряда подробнее.

На этом этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.15-4.25 вольта и контролирует значение тока.

Распиновкой называют обозначение контактов в разъемах, соответствующих схеме, но для монтажа в отверстиях. Функционально контакты соответствуют справочной нумерации. Распиновка разъема батареи, работающей с ноутбуком, потребуется в тот момент, когда батарея перестанет заряжаться. В каждом разъеме 6,7, 9 контактов, которые зеркальны на источнике энергии и потребителе. Но расположение контактов зависит от компоновки, и у производителей электронные схемы не совпадают. Маркировки нет. Но распиновка есть в схемах производителей.

Пример распиновки разъема ноутбука перед вами:

DATA+ для поступления напряжения;
DATA- нулевой контакт;
вывод ID;
вывод SMB для передачи состояния аккумулятора;
вывод BATT_IN для сигнала подключения;
вывод SCL/SDA для двунаправленных линий связи интегральных схем
вывод NC

Распиновка батареи ноутбука ASUS

Литиевая аккумуляторная батарея обладает способностью саморазряда. Работает или отдыхает батарея, химические процессы идут. Батарея разряжается иногда настолько, что уходит из диапазона контроля. В этом случае чтобы зарядить потребуется разобрать устройство, провести ревизию и зарядку каждой банки принудительно. Но чтобы восстановить соединение аккумулятора с материнской платой, нужно знать, за что отвечает каждый контакт.

В компании ASUS ноутбуки с батареями на 9 контактов. Поэтому лучше подбирать новый аккумулятор с установкой по месту, благо, ноутбук мобильный.

Силовой разъем аккумулятора ноутбука может быть двухконтактным и трехконтактным. Двухконтактный разъем цилиндрический, для внутреннего и внешнего напряжения. В трехконттактном напряжение подается на внутренний центральный контакт, в виде иглы. На нее и поступают данные по мощности адаптера. При низкой мощности заряд не поступает на мультиконтроллер, зарядка не идет. Внутренний контакт – напряжение, наружный – земля.

Распиновка батареи ноутбука HP

Распиновка аккумуляторной батареи ноутбука НР состоит из 6 контактов.

1 – VCC, иногда подключенный переключатель

2 – термистор, NTC, 10KOhm, подключается к GND

3 – часы и данные

4 – данные, обмен данными 8 бит

5 – переключатель, выключается и включается при подключении к GND

Зная распиновку НР MU06, можно подобрать совместимую батарею ноутбука именно для этой материнской платы. Если батарея не заряжается, ее можно разобрать, проверить контакты, и по замерам найти проблемный узел Без распиновка невозможно совместить все контакты батареи ноутбука с операционной системой.

Распиновка батареи ноутбука Lenovo

Модели ноутбуков с литий-ионными батареями соединяются с помощью контактов. При этом на выводы подается вся информация о конкретном изделии в кодированном виде:

текущее состояние;
тип аккумуляторных элементов;
идентификатор;
серийный номер;
даты производства и первого включения;
производитель;
число зарядно-разрядных циклов.

Если аккумулятор не заряжается от батареи, возможно, работает его внутренняя защита или нет контакта в каком либо выводе. Выполнив замеры, и зная распиновку разъема батареи ноутбука, можно найти зону ответственности неработающего контакта.

Распиновка батареи ноутбука Samsung

Аккумуляторы Samsung AA-PB9NC6B подходят в большинству фирменных ноутбуков. Это литий-ионная батарея, рассчитанная на 400-500 циклов заряда. Контактная площадка имеет 8 ниш, но контактов 7, одна используется, как направляющая.

Распиновка батареи ноутбука Самсунг наглядно изображена на фото. Но маркировку чаше приходится делать самостоятельно, используя схему производителя на эту модель. Посмотрите на фото распиновку ноутбука , имеющего 6 рабочих контактов от этого же производителя..

Распиновка батареи ноутбука Тошиба

Случилось, как ни заботились об литий-ионной батарее, она села. Нужно разобрать для восстановления. Если после ремонта батарея не работает с материнской платой ноутбука, наверняка нужно исследовать контакты в разъемах. Какое соединение за что отвечает будет известно, когда найдется схема распиновки этой модели. Только из нее можно узнать назначение каждого контакта.

Распиновка батареи ноутбука Toshiba Satellite

Прекрасная портативная модель ноутбука проработала отведенный срок, выработала ресурс, но заменить ее нечем. В розничной продаже фирменного изделия найти невозможно. Все, что предлагают – реплики или откровенные подделки по завышенной цене.

Причина в том что модель снята с производства, но верно служит. Для замены старого аккумулятора купите совместимый, от компании ОЕМ по доступной цене и приемлемого качества. Эта компания зарекомендовала себя надежной и поставляет продукцию на линии по сборке, в том числе и на Тошиба. Подбирайте аккумулятор не только по разъемам и габаритам, но по напряжению, не отличающемуся от «родного» на 0,5 в большую или меньшую сторону.

Распиновка батареи ноутбука Acer

Ноутбуки Acer подразделяются на 4 группы – Aspire, TravelMate, Extensa, Ferrari. Известны на российском рынке Acer Aspire, как доступные по цене и с хорошей компонентной базой. Все модели имеют литий-ионные аккумуляторы с хорошей емкостью. Но заканчивается ресурс и нужно покупать новый аккумулятор для ноутбука. Если купить родной аккумулятор, не нужно знать распиновку, все встанет на свои места. Но стоимость их высока, и вполне можно приобрести подделку за большие деньги.

Совместимые аккумуляторы для продукции Асер выпускает компания из Гонконга Cameron Sino, относящаяся к категории ОЕМ производителей. При этом можно купить совместимую батарею более высокой емкости. Главное, чтобы геометрические размеры и разъемы подходили. Напряжение может отличаться не более чем на 0,5 В.

Если новая батарея не заряжается, потребуется найти причину. Для этого требуется знать распиновку контактов. Каждая модель имеет свою компоновку и назначение выводов.

Распиновка батареи ноутбука Dell

Компания Dell снабжает свои ноутбуками аккумуляторами, срок годности которых сопоставим с жизнью самого лэптопа. Но случилось, по ряду причин батарею нужно менять или восстанавливать. При выборе нового аккумулятора нужно знать:

марку и модель компьютера;
величину входного тока 220 Россия или 110 США;
напряжение, равное заменяемой батарее;
выходная мощность должна полностью соответствовать «родной» или быть немного выше;
выходной ток должен быть большим или равным оригинальному устройству;
Штекер должен полностью повторять форму и размер снятого, иначе не будет заряжать.

Для замены батареи, производитель предлагает покупать собственные изделия. Они лучше защищены, не подвержены возгоранию.

Видео

Как найти причину и отремонтировать батарею, если она не заряжается, посмотрите на видео.

Читайте также: