Зарядное устройство для Li-ion аккумулятора на микросхеме MCP73861

Я собрал зарядное на данной микросхеме. Ничего особенного схема из себя не представляет, просто расскажу как она работает и поделюсь впечатлениями.



Микросхема имеет три степени защиты процесса зарядки:
* отключение заряда при полностью заряженном аккумуляторе;
* отключение заряда при повышении температуры аккумулятора (порог срабатывания термодатчика настраивается);
* отключение заряда по таймеру (время настраивается).

Микросхема имеет возможность заряжать аккумулятор либо до 4,1В либо до 4,2В. Для выбора желаемого напряжения предназначен вывод «Vset». Если подключить этот вывод к общему, то аккумулятор будет заряжен до 4,1В. Если подключить к плюсу питания, то акум зарядится до 4,2В.

У микросхемы есть брат — MCP73862, предназначенный для зарядки двух последовательно соединённых аккумуляторов. Кроме напряжения питания и напряжения на выходе, микросхемы ничем не отличаются.

Ток зарядки устанавливается при помощи подбора номинала резистора «Rprog», который подключен между ножкой «PROG» и общим проводом. Максимальный ток заряда — 1,2А (при нулевом сопротивлении резистора «Rprog», тоесть при замыкании вывода «PROG» на общий). Минимальный ток заряда — 100мА (при максимальном сопротивлении резистора «Rprog», либо вообще без подключения резиситора, в этом случае вывод «PROG» никуда не подключается). Сопротивление легко подобрать, воспользовавшись графиком из даташита:



Для индикации состояния, предусмотрено 2 светодиода. Один светодиод является статусным индикатором (STAT1), второй светодиод — аварийным индикатором (STAT2).
Расшифровка светодиодной индикации:
* горит зеленый — идет процесс зарядки;
* мигает зеленый — зарядка завершена;
* мигает красный — сработала температурная защита (заряд приостановлен до остывания аккумулятора);
* горит красный — напряжение питания ниже нормы (заряд невозможен);
* не горит и не мигает ни один индикатор — аккумулятор полностью заряжен, либо на микросхему не подано питание.

Функция таймера необходима для того, чтобы отключить питание, если аккумулятор по какой-то причине не смог зарядиться за отведённое для зарядки время. Например, в ячейке появилась сильная утечка заряда, и аккумулятор не успевает зарядиться. Время срабатывания таймера устанавливается номиналом конденсатора «Ctimer», который подключен между ножкой «TIMER» и общим проводом. Расчёт времени срабатывания таймера выполняется по следующим формулам (берётся максимально получившаяся ёмкость из трёх расчитанных значений):



Внешний вид девайса:



Размеры:



Схема:



Функцию температурной защиты я использовать не стал, просто установил резисторный делитель вместо термодатчика (R4 и R5). Температурная защита приостанавливает процесс заряда на время перегрева аккумулятора. Как только аккумулятор остынет, заряд возобновляется.
Выход микросхемы был протестирован на короткое замыкание. При замыкании выхода срабатывает защита, микросхема остаётся работоспособной.

г.Вельск, май 2014г.
Первоначально материал сливал сюда
  • +5
  • 28 сентября 2014, 12:27
  • Zlodey
  • 1
Файлы в топике: Схема, плата, даташит.zip

Комментарии (11)

RSS свернуть / развернуть
Как у этой микросхемы реализовано охлаждение? Ей не нужно полигоны под ножками VDD, VSS, VBAT? Как я понимаю, она линейная?
Какой диапазон допустимых входных напряжений?
Микросхема не склонна сгорать сама по себе, как микрочиповские аналоги 4054?

P.S. Зачем лепить ватермарк даже на скрины из даташита?
0
  • avatar
  • Vga
  • 28 сентября 2014, 15:13
Микросхема линейная, полигоны нужны естественно. Так как у неё куча ног, теплоотвод на порядки лучше чем у 4054-подобных. В данном случае я использую её на токе 500 мА, теплоотвода хватает. На максимальном токе наверно надо будет полигоны лить.
Диапазон входных напряжений 4,5 — 12
Сама по себе не сгорает, при замыкании выхода — защита работает.
Если аккум часто используется, можно переключить в режим 4,1v и продлить срок службы акума. В некоторых ноутах есть такая функция, типа заряд до 80%.
MCP73831 — видимо неудачная разработка микрочипа, что поделаешь…
0
Диапазон входных напряжений 4,5 — 12
Заряжает во всем диапазоне или как MAX1508 глонет выше какого-то порога?

Алсо, как у этой микры с ценой?
0
  • avatar
  • Vga
  • 28 сентября 2014, 15:38
За обзор спасибо, но возникает вопрос, а чем эта микросхема вообще примечательна? Функционал типовой, а вот доставабельность довольно слабая.
0
Типовой функционал это автоматическое отключение заряда и индикация. А тут термозащита, таймер, выбор конечного напряжения есть, вход для управления от микроконтроллера (EN).
0
Бывает еще и меньше типового функционал. Скажем, MCP73812 (или как-то так, я вечно забываю партнумы микрочиповских зарядников) — просто CV/CC стабилизатор без отключения заряда.
+1
  • avatar
  • Vga
  • 28 сентября 2014, 15:40
Термозащита и отключение есть в той же 4056, типовой функционал. Выбор напряжения заряда это хорошо, наверное, не слышал про такие особенности лития.
0
В первую очередь выбор предназначен для поддержки литиевых батарей разных химических систем — батареи на 3.6В требуют 4.1В, на 3.7 — 4.2. У других микрочиповских контроллеров заряда напряжение выбирается при заказе (зависит то ли от партнума, то ли букв).
Но действительно, можно с батарейками на 3.7В использовать для повышения долговечности — хотя обычно storage-заряд 3.8В.
0
  • avatar
  • Vga
  • 28 сентября 2014, 16:18
в россии с доставабельностью туго, это касается и MCP73861, и TP4056
0
Под доставабельностью имею ввиду в первую очередь возможность заказать на али или ибей, там эта микросхемка представлена слабо и минимальная цена не сильно радует.
0
Кто ищет- тот находит. Не ленитесь, и всё будет в ажуре :)
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.