Контроллер заряда разряда для li ion аккумуляторов. Защита литиевых аккумуляторов от перезаряда и переразряда на TP4056

Как менять вату в вейпе - информация, которую должен знать каждый вейпер независимо от опыта использования девайсов для парения. Для того чтобы понять, что пора менять вату или спираль, достаточно почувствовать горелый привкус. Это происходит из-за скопления нагара на спирали. Визуально это выглядит, как черный налет на койлах. Избавиться от привкуса гари просто - необходимо поменять ватку и прожечь спираль. Конечно, со временем койлы будут изнашиваться, и их важно вовремя заменять.

Как правильно поменять ватку в вейпе?

Есть алгоритм действий, при правильном выполнении которого любой парильщик сможет легко поменять ватку в вейпе .

Если мы используем прессованную вату:

• вытащить старую вату;
• почистить койлы и прожечь их;
• убедиться в том, что они одинаково нагреваются;
• нарезать необходимое количество полосочек (для 1 спирали 1 полосочка);
• снять один слой с полосочки;
• убрать лишние ниточки;
• каждую полосочку скрутить в трубочку;
• одну сторону каждой полосочки скрутить более тонко;
• вставить ватку в каждую спираль;
• подрезать по размерам ванночки;
• аккуратно вложить ватку вокруг спиралей в ванночку;
• смочить ватку и спирали жидкостью.

Если мы используем обычную вату для парения, то в этом алгоритме меняются некоторые действия: изначально важно оторвать небольшой кусочек ваты от общей массы, аккуратно его растянуть и скрутить в трубочку. Далее выполняем все точно так же, как и с ватными полосочками.

На чтение 4 мин. Опубликовано 17.01.2018

С каждым днем электронные сигареты все больше вытесняют обычные. Если верить статистике этими гаджетами регулярно пользуется более 10 миллионов россиян. Не всем известно, как заправлять электронку, как делать намотку и какую для нее ватку покупать. Многие пользователи делают кучу простейших ошибок, влекущих за собой порчу устройства и короткий эксплуатационный срок. Предлагаем узнать, как нужно правильно выполнять заправку, какие испарители являются обслуживаемыми, как делать намотку – менять ватку.

Какие испарители считаются обслуживаемые?

Необслуживаемые испарители – ваповайзеры, в которых невозможна самостоятельная замена нагревательной спирали, потому по причине отсутствия доступа кэтом комплектующему электронки. Выработав свой ресурс, такой испаритель становится непригодным, его можно выбросить. К такому типу относятся картомайзеры. Уверенно говорим, что они все меньше популярны, уступают альтернативным современным устройствам для вейпинга, наделенным сменными атомайзерами.

Как заправлять испаритель?

Заправка атомайзера может быть верхняя, нижняя или боковая, смотря где находится ваповайзер. Чтобы заправить жидкость для электронных испарителей, необходимо выполнить последовательные действия:

• Открутите топ-кеп против часовой стрелки, либо можете снять верхнюю крышечку (нижнюю, боковую), если ее удерживают лишь уплотнители из силикона.
• Залейте рабочую жидку консистенцию по внутренней стенке бака додного из оттенков, чаще второго.
• Закрутите крышечку, подождите пару минуток и можно начать парить.

Как поменять ватку в атомайзере?

Ну вот, устройство для вейпинга приобретено, теперь Вы являетесь обладателем модного девайса, наслаждаетесь ароматным парением, выпускаете объемные клубы пара. Круто. При выборе девайса опираясь на собственные предпочтения, Вы наверняка поинтересовались у вейперов со стажем, возможно почитали форумы или специальные онлайн ресурсы. Но вряд ли они Вам кто-то сказал, что нужно периодически менять ватку в ваповайзере. Все вроде правильно, но ощущаете неприятный привкус либо горьковатость, да и пар поубавился… Знайте, самое время менять вату!

Сразу отметим, то изначально замена ваты может показаться нелегкой процедурой. Но с каждым разом этот процесс будет легче. Уже через нескольких собственноручных процессов сможете делать это быстро и мастерски. Перед набивкой ватой фитилька в спираль, нужно хорошенько помыть руки, чтобы в последствии на ватке не оставались жировые выработки кожи ли постороннего запаха от материалов, с которыми выполняли работу перед последующей. В противном случае тяги будут сопровождаться не очень приятным привкусом.

Вдлину волокон ваты надо сделать жгутик, окружностью побольше отверстия спирали и протянуть сквозь койл. Оставшиеся кончики обрезать, но обязательно оставить немного ватки, таким образом, чтобы прикакасалась к основанию ваповайзера, это эффективно поспособствует хорошей проводимости жидкой рабочей консистенции.

Для парильщика имеет значение впитываемость и проводимость влажности, также задержка ее, рекомендуем применять комбинированные разновидности ваты. Комбинированные они эффективнее для образования пара. Желаете много пара, купите именно такую.

Как выбирать вату?

Думаете, подойдет любая вата? Нет. При выборе первоочередно нужно акцентировать внимание на ее впитывающие характеристики и волокнистость. Насколько гигроскопичен хлопок проверить не составит сложности. Для этого нужно скатать несколько одинаковых шариков из разных ват и окунуть в воду. Которое утонет раньше и будет гигроскопичнее. Здесь есть определенные моменты. При изготовлении впитываемой жидкость ваты применяют методы ее очистки посредством хлора и серной кислоты, поэтому удостоверьтесь, что выбранный вариант не подвергался такому методу очищения.

Еще одна характеристика ваты – структура. Выбирайте волокнистую, не содержащую комочки, желательно похрустывающую. Это свойство зависит от того, какой материал использовался для производства. В идеале приобрести вату из хлопка, льна, шерсти или шелка.

Ну, теперь знаете, какие испарители лучше не покупать, если планируете сэкономить бюджет. Оказалось все наверное легче, чем предполагалось. Теперь вперед менять фитиль и вновь наслаждаться вейпингом – парить, выпускать объемные облака пара. Густого и ароматного парения!

Для начала нужно определиться с терминологией.

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 .

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 .

Исходя из своего опыта могу сказать, что под контроллером заряда/разряда на самом деле понимают схему защиты аккумулятора от слишком глубокого разряда и, наоборот, перезаряда.

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.

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

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 2.6x4.0, 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.

Много раз на mySKU описывались модули зарядки литий-ионных аккумуляторов на базе контроллера TP4056. Применений множество - от переделки игрушек до бытовых поделок. Народный модуль TP4056 со встроенной защитой на базе DW01A прекрасен всем, только нижний порог срабатывания защиты по напряжению 2,5±0,1 В, т.е. 2,4 В в худшем случае. Для большинства современных аккумуляторов это подходит, т.к. у них порог 2,5 В. А что делать, если у вас мешок аккумуляторов с нижним порогом 2,75 В? Можно плюнуть и использовать их с таким модулем. Просто увеличивается риск того, что после разряда аккумулятор выйдет из строя. А можно использовать дополнительную плату защиты, нижний порог напряжения у которой соответствует аккумуляторам. Именно о такой плате я сегодня расскажу.

Понимаю, что большинству эта тема не интересна, но пусть будет для истории, т.к. иногда вопрос поднимается.

Если вы используете аккумуляторы со встроенной защитой, то эта плата вам не нужна, вы можете спокойно использовать «народный» модуль на базе TP4056 без защиты. Если вы используете аккумуляторы без защиты с минимальным напряжением 2,5 В, то вы можете спокойно использоваться «народный» модуль на базе TP4056 с защитой.

Модулей на базе TP4056 с порогом 2,75 В я в продаже не нашёл. Начал искал отдельные модули защиты - выбор большой, есть очень дешёвые, но большинство из них сделаны на том же контроллере DW01A. Модуль из обзора - это самое дешёвое, что я смог найти. 275 рублей за 5 штук.

Модуль крошечный, 39,5 x 4,5 x 2 мм.




Контактные площадки стандартные для защиты одной ячейки: B+, B- для подключения аккумулятора и P+, P- для подключения ЗУ и нагрузки.

Официальные технические характеристики:

Модуль сделана на базе контроллера . Версия BM112-LFEA. Техническим характеристикам соответствует. В роли транзистора выступает двойной N-канальный MOSFET транзистор .

Схема подключения простая:


Для активации модуля защиты достаточно подать питание на P+, P-. Конечно, TP4056 подключать не обязательно, аккумулятор с модулем защиты может спокойно жить своей жизнью (как обычный аккумулятор с защитой).

Практический тест

Я буду использовать преобразователь в качестве регулируемого БП, тестер EBD-USB и боевой аккумулятор TrustFire для проверки защиты от КЗ.

Минимальное напряжение:


Уменьшаю напряжение с помощью потенциометра. Защита срабатывает при напряжении 2,7 В. Это не заявленные 2,88 В, но, учитывая возможную погрешность, для аккумуляторов с нижним порогом напряжения 2,75 В подходит.

Максимальная рабочая сила тока:


Максимальная рабочая сила тока составляет 3,6 А. При превышении срабатывает защита. Время срабатывания зависит от нагрева транзистора. Если он горячий, то срабатывает сразу при установке 3,7 А. Если холодный, то через 30 секунд. При токе 4 А защита срабатывает практически сразу в любом случае. Т.е. заявленных 4 А нет, но 3,6 А тоже хорошо.

Температура модуля:


За 5 минут работы при максимальной силе тока транзистор нагрелся до 60 ºC, т.е. лучше не примыкать модуль вплотную к аккумулятору (без прокладки) при монтаже.

Сброс защиты происходит через некоторое время или можно подать напряжение с ЗУ для принудительного сброса.

Защита от КЗ есть… одноразовая:). Подключил свой боевой TrustFire к модулю защиты и замкнул контакты P+, P- через мультиметр. На мультиметре успел мелькнуть ток 14 А, «пшик» произошёл сразу. Сгорел транзистор на плате защиты. При этом плата защиты ток потребителю больше не пропускала, но и не работала по сути больше.

Первым делом встроил один модуль в кейс для установки аккумуляторов 18650 (USB коннектор там просто для удобства, без преобразователя). Обычно я и дети используем его для поделок с помощью мини-дрели.

Заключение