Juhtseadmed ise on kasulikud seadmed. Ja selle teema paremaks mõistmiseks on vaja töötada konkreetse näitega. Seetõttu kaalume aku laadimise kontrollerit. Mida ta esindab? Kuidas see on korraldatud? Millised on töö omadused?
Mida teeb akulaadimise kontroller
See aitab jälgida energiakadude ja -kulude taastumist. Esiteks tegeleb ta elektrienergia keemiliseks energiaks muundamise jälgimisega, et hiljem oleks vajadusel olemas vajalike ahelate või seadmete varustamine. Aku laadimiskontrolleri valmistamine oma kätega pole keeruline. Kuid selle saab eemaldada ka rikki läinud toiteallikatelt.
Kuidas kontroller töötab
Loomulikult pole universaalset skeemi. Kuid paljud kasutavad oma töös kahte trimmitakistit, mis reguleerivad pinge ülemist ja alumist piiri. Kui see läheb piiridest välja,siis algab interaktsioon relee mähistega ja see lülitub sisse. Töötamise ajal ei lange pinge alla teatud tehniliselt etteantud taseme. Siin tuleks rääkida sellest, et piirid on erinevad. Seega saab aku jaoks paigaldada kolm, viis, kaksteist ja viisteist volti. Teoreetiliselt sõltub kõik riistvara rakendamisest. Vaatame, kuidas aku laadimise kontroller erinevatel juhtudel töötab.
Mis tüüpi on olemas
Tuleb märkida, et aku laadimiskontrolleritel on palju erinevaid võimalusi. Kui me räägime nende tüüpidest, siis teeme klassifikatsiooni vastav alt ulatusele:
- Taastuvenergia jaoks.
- Kodumasinatele.
- Mobiilseadmete jaoks.
Loomulikult on liigid ise palju suuremad. Aga kuna me käsitleme aku laadimise kontrollerit üldisest vaatenurgast, siis meile neist piisab. Kui rääkida neist, mida kasutatakse päikesepaneelide ja tuuleveskite jaoks, siis nendes on pinge ülemine piir tavaliselt 15 volti, alumine aga 12 V. Sel juhul suudab aku tavarežiimis genereerida 12 V. energiaallikas on sellega ühendatud tavaliselt suletud releekontaktide abil. Mis juhtub, kui aku pinge ületab seatud 15 V? Sellistel juhtudel sulgeb kontroller relee kontaktid. Selle tulemusena lülitub aku toiteallikas koormusballastile. Tuleb märkida, et see ei ole teatud kõrvalmõjude tõttu päikesepaneelide puhul eriti populaarne. Kuid tuulegeneraatorite jaoks on need kohustuslikud. Kodumasinatel ja mobiilseadmetel on oma omadused. Veelgi enam, tahvelarvutite, puute- ja nupuvajutusega mobiiltelefonide aku laadimise kontroller on peaaegu identne.
Vaadates mobiiltelefoni liitiumioonaku sisse
Kui avate mõne aku, märkate, et elemendi klemmide külge on joodetud väike trükkplaat. Seda nimetatakse kaitseskeemiks. Fakt on see, et liitiumioonakud nõuavad pidevat jälgimist. Tüüpiline kontrolleri ahel on miniatuurne plaat, millel põhineb SMD komponentidest valmistatud vooluahel. See omakorda on jagatud kaheks mikrolülituseks - üks neist on juht- ja teine täitevlülitus. Räägime teisest üksikasjalikum alt.
Juhtskeem
See põhineb MOSFET-transistoridel. Tavaliselt on neid kaks. Mikroskeemil endal võib olla 6 või 8 kontakti. Akuelemendi laadimise ja tühjenemise eraldi juhtimiseks kasutatakse kahte väljatransistori, mis asuvad samas korpuses. Seega saab üks neist koormuse ühendada või lahti ühendada. Teine transistor teeb samu toiminguid, kuid toiteallikaga (mis on laadija). Tänu sellele teostusskeemile saate hõlps alt aku tööd mõjutada. Soovi korral saate seda kasutada mujal. AgaTuleb meeles pidada, et aku laadimise kontrolleri vooluringi ja seda ennast saab rakendada ainult seadmetele ja elementidele, mille tööulatus on piiratud. Räägime sellistest funktsioonidest nüüd üksikasjalikum alt.
Ülelaadimiskaitse
Fakt on see, et kui liitiumaku pinge ületab 4, 2, võib tekkida ülekuumenemine ja isegi plahvatus. Selleks valitakse sellised mikroskeemide elemendid, mis selle indikaatori saavutamisel lõpetavad laadimise. Ja tavaliselt, kuni pinge jõuab kasutamise või isetühjenemise tõttu 4-4,1 V-ni, pole edasine laadimine võimalik. See on liitiumaku laadimiskontrollerile määratud oluline funktsioon.
Ülelaadimiskaitse
Kui pinge jõuab kriitiliselt madalate väärtusteni, mis muudavad seadme töö problemaatiliseks (tavaliselt vahemikus 2, 3-2, 5 V), siis lülitatakse välja vastav MOSFET-transistor, mis vastutab mobiiltelefoni voolu andmine. Järgmisena toimub üleminek minimaalse tarbimisega puhkerežiimile. Ja tööl on üsna huvitav aspekt. Seega, kuni akuelemendi pinge ei ületa 2,9–3,1 V, ei saa mobiilseadet tavarežiimis tööle lülitada. Tõenäoliselt olete märganud, et telefoni ühendamisel näitab see, et see laeb, kuid ei taha sisse lülituda ega tavarežiimis töötada.
Kaitsemehhanismid
Tuleb märkida, et aku laadimise kontrolleril onmitmeid elemente, mis peaksid kaitsma negatiivsete tagajärgede eest. Niisiis, need on parasiitdioodid, mis on paigutatud väljatransistoritesse, laengu tuvastamise vooluringi ja veel mõned väikesed lisandid. Ah, jah, ja kui on võimalik kontrollida aku laadimise kontrollerit ja teada saada energiaallika jõudlust, siis saab selle toimimise taastada isegi "surmaga". Muidugi tähendab see lihts alt töö peatamist, mitte plahvatust või kokkuvarisemist. Sel juhul võivad aidata spetsiaalsed seadmed, mis viivad läbi spetsiaalse "taastamis" laadimise. Muidugi töötavad need kaua – protsess võib venida kümneteks tundideks, kuid pärast edukat lõpetamist töötab aku peaaegu nagu uus.
Järeldus
Nagu näete, on Li-Ion aku laadimise kontrolleril oluline roll mobiilseadmete pikaealisuse tagamisel ja see mõjutab positiivselt nende kasutusiga. Tootmise lihtsuse tõttu võib neid leida peaaegu igast telefonist või tahvelarvutist. Kui soovite oma silmaga näha ja Li-Ion aku laadimiskontrollerit ja selle sisu oma kätega puudutada, siis lahtivõtmisel pidage meeles, et töötate keemilise elemendiga, seega peaksite olema ettevaatlik.
