Chargeur de batterie Li-Ion universel - Qu'y a-t-il à l'intérieur ? : 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Le résultat d'un démontage de produit peut être utilisé par les amateurs/fabricants pour savoir quels composants sont utilisés dans le produit électronique. Une telle connaissance peut aider à comprendre le fonctionnement du système, y compris les caractéristiques de conception innovantes, et peut faciliter le processus d'ingénierie inverse des circuits. Cet article, rempli de détails de démontage d'un chargeur de batterie universel Li-ion, est un humble effort dans la direction, et est le résultat d'un certain nombre d'expériences menées de temps en temps.

Étape 1: Introduction

Récemment, j'ai acheté un petit chargeur de batterie externe pour téléphone portable sur eBay. À l'aide d'un jeu de contacts réglable, le chargeur est cependant capable de charger presque toutes les batteries rechargeables Li-ion courantes. Le chargeur encadre ici ce produit chinois à 1 $ disponible sous différentes marques.

Étape 2: Batterie lithium-ion et chargeur de batterie lithium-ion

Les batteries lithium-ion (Li-ion) sont devenues populaires pour les appareils électroniques portables tels que les téléphones intelligents, car elles offrent la densité énergétique la plus élevée de toutes les technologies de batteries commerciales. Étant donné que le lithium est un matériau hautement réactif (une charge incorrecte d'une cellule Li-ion moderne peut causer des dommages permanents, ou pire, une instabilité et un danger potentiel), les batteries Li-ion doivent être chargées en suivant un régime de courant constant/tension constante soigneusement contrôlé qui est unique à cette chimie cellulaire.

Étape 3: Chargeur de batterie universel au lithium-ion

Voici une explication sur la façon d'alimenter le chargeur de batterie externe universel, de charger une batterie dans le chargeur et de la charger.

• Branchez le chargeur dans la prise murale AC (AC180 - 240V)
• Placez la batterie sur la base (3.7V Li-ion)
• Déplacez les contacts du chargeur pour les aligner sur les bornes « + » et « - » de la batterie. Le chargeur détectera automatiquement la polarité « + » et « - »
• Maintenant, l'indicateur "alimentation" s'allume et l'indicateur "charge" clignote pendant la charge
• L'indicateur "Full Charge" s'allume lorsque la batterie est complètement chargée

Une caractéristique importante de ce chargeur est le mécanisme de détection d'inversion de polarité intégré. Lorsque nous insérons une batterie, le système ajuste automatiquement sa polarité de sortie en fonction de la situation actuelle pour assurer un processus de charge sûr et sain. En outre, l'algorithme de charge adaptative intelligent offre des fonctionnalités intéressantes telles que la détection de fin de charge, la charge maximale, la protection contre les surcharges, la détection de batterie morte, le rajeunissement de batterie presque mort, etc.

Étape 4: Réflexions sur le démontage

Électronique intérieure: L'électronique du chargeur se compose de deux sections d'égale importance; une alimentation smps « étrange » et un chargeur de batterie « mystérieux ». Le composant principal du circuit smps est un transistor TO-92 13001, tandis que le chargeur de batterie est construit autour d'une puce DIP à 8 broches HT3582DA de HotChip (https://www.hotchip.com.cn). Selon la fiche technique, HT3582DA est une puce de contrôle de chargeur de batterie universelle avec identification automatique de la polarité de la batterie, protection contre les courts-circuits et protection contre les surchauffes (courant max. 300mA). J'ai également remarqué que le circuit imprimé lui-même est très générique - la principale chose qui sépare un chargeur parmi de nombreux autres sur le marché est l'altération du circuit smps (plus de détails plus tard, voir la note de laboratoire).

Étape 5: Schéma de circuit et note de laboratoire

C'est maintenant le bon moment pour passer au schéma de la carte de circuit imprimé crasseux (tracé et vérifié par moi).

Note de laboratoire: Comme indiqué précédemment, la principale chose qui sépare un chargeur de nombreux autres sur le marché est l'altération du circuit smps. A titre d'exemple, il a été observé que la valeur de R1 modifiée à 1,5M ou 2,2M, et R2 à 56R ou 47R dans certains autres chargeurs. De même, le C2 a été remplacé par un type 10μF/25v.

Étape 6: À la fin…

Malheureusement, rien de plus disponible sur le transformateur smps (X1) et la puce du contrôleur de chargeur (IC1), à l'exception d'une fiche technique chinoise remplie de quelques données brutes. La prochaine merveille est l'absence d'un filtre/condensateur tampon haute tension cc traditionnel (généralement un type 4,7μF - 10μF/400v) à l'avant des smps. Cependant, il est clair que la diode d'entrée haute tension 1N4007 (D1) convertit l'entrée CA en CC pulsé. Le transistor de puissance 13003 (T1) commute l'alimentation du transformateur smps (X1) à une fréquence variable (probablement supérieure à 50kHz). Le transformateur smps a deux enroulements primaires (l'enroulement principal et un enroulement de rétroaction) et un enroulement secondaire. Un simple circuit de rétroaction régule la tension de sortie; l'oscillation de rétroaction de l'enroulement de rétroaction et la rétroaction de tension des composants associés sont combinées dans le transistor de puissance 13001. Le transistor pilote alors le transformateur smps. Côté secondaire (sortie), la diode 1N4148 (D3) redresse la sortie du transformateur smps en courant continu, qui est filtré par le condensateur 220μF (C3) avant de fournir la tension de sortie souhaitée (près de 5V) au reste du circuit. Pendant toute la durée de l'expérience de démontage, 4,1 V CC ont été trouvés sur les contacts du chargeur (sans batterie), et la présence d'une activité d'impulsion y a également été observée (avec batterie).

Et enfin, on suppose que la sortie PWM (à une certaine fréquence) générée par la puce du contrôleur de charge de la batterie HT3582DA charge la batterie. L'ADC et le PWM intégrés (sans aucun composant externe) permettent de mettre en œuvre un chargeur de batterie lithium-ion efficace !

Étape 7: Note de courtoisie

Cet article (écrit par T. K. Hareendran) a été initialement publié par www. codey.com en 2017.