Bản thân bộ điều khiển là thiết bị hữu ích. Và để hiểu rõ hơn về chủ đề này, cần phải làm việc với một ví dụ cụ thể. Do đó, chúng tôi sẽ xem xét bộ điều khiển sạc pin. Anh ta đại diện cho cái gì? Nó được sắp xếp như thế nào? Các tính năng công việc là gì?
Bộ điều khiển sạc pin làm được gì
Nó phục vụ để theo dõi việc phục hồi các tổn thất và chi tiêu năng lượng. Đầu tiên, anh ta tham gia vào việc giám sát quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng hóa học, để sau này, nếu cần, sẽ có nguồn cung cấp các mạch hoặc thiết bị cần thiết. Không khó để làm một bộ điều khiển sạc pin bằng tay của chính bạn. Nhưng nó cũng có thể được gỡ bỏ khỏi các nguồn cung cấp điện bị lỗi.
Cách bộ điều khiển hoạt động
Tất nhiên, không có kế hoạch chung. Nhưng nhiều người trong công việc của họ sử dụng hai điện trở cắt để điều chỉnh giới hạn điện áp trên và dưới. Khi nó vượt ra ngoài giới hạn,sau đó tương tác với các cuộn dây của rơle bắt đầu, và nó sẽ bật. Trong khi nó đang hoạt động, điện áp sẽ không giảm xuống dưới một mức nhất định, được xác định trước về mặt kỹ thuật. Ở đây chúng ta nên nói về thực tế là có một loạt các ranh giới khác nhau. Vì vậy, đối với pin, ba, năm, mười hai và mười lăm vôn có thể được lắp đặt. Về mặt lý thuyết, mọi thứ phụ thuộc vào việc thực hiện phần cứng. Hãy xem cách hoạt động của bộ điều khiển sạc pin trong các trường hợp khác nhau.
Có những loại nào
Cần lưu ý rằng có sự đa dạng đáng kể mà bộ điều khiển sạc pin có thể tự hào. Nếu chúng ta nói về các loại của chúng, hãy phân loại tùy thuộc vào phạm vi:
- Đối với năng lượng tái tạo.
- Đối với thiết bị gia dụng.
- Dành cho thiết bị di động.
Tất nhiên, bản thân các loài lớn hơn nhiều. Nhưng vì chúng tôi đang xem xét bộ điều khiển sạc pin từ quan điểm chung, chúng sẽ đủ cho chúng tôi. Nếu chúng ta nói về những thứ được sử dụng cho các tấm pin mặt trời và cối xay gió, thì giới hạn điện áp trên thường là 15 vôn, trong khi giới hạn dưới là 12 V. Trong trường hợp này, pin có thể tạo ra 12 V ở chế độ tiêu chuẩn. nguồn năng lượng được kết nối với nó bằng cách sử dụng các tiếp điểm rơ le thường đóng. Điều gì xảy ra khi điện áp của pin vượt quá 15V đặt? Trong những trường hợp như vậy, bộ điều khiển đóng các tiếp điểm rơle. Kết quả là nguồn điện từ ắc quy được chuyển sang chấn lưu tải. Cần lưu ý rằng nó không đặc biệt phổ biến với các tấm pin mặt trời do một số tác dụng phụ nhất định. Nhưng đối với máy phát điện gió, chúng là bắt buộc. Thiết bị gia dụng và thiết bị di động có những đặc điểm riêng. Hơn nữa, bộ điều khiển sạc pin của máy tính bảng, điện thoại di động cảm ứng và nút nhấn gần như giống hệt nhau.
Nhìn vào bên trong pin lithium-ion của điện thoại di động
Nếu bạn mở bất kỳ viên pin nào, bạn sẽ nhận thấy rằng một bảng mạch in nhỏ được hàn vào các cực của tế bào. Nó được gọi là một chương trình bảo vệ. Thực tế là pin lithium-ion cần được theo dõi liên tục. Mạch điều khiển điển hình là một bo mạch thu nhỏ, trên đó có mạch làm bằng các thành phần SMD. Đến lượt nó, nó được chia thành hai vi mạch - một trong số chúng là bộ điều khiển, và bộ còn lại là bộ điều hành. Hãy nói chi tiết hơn về vấn đề thứ hai.
Chương trình điều hành
Nó dựa trên các bóng bán dẫn MOSFET. Thông thường có hai. Bản thân vi mạch có thể có 6 hoặc 8 chân. Để điều khiển riêng biệt quá trình sạc và xả của pin, người ta sử dụng hai bóng bán dẫn hiệu ứng trường, được đặt trong cùng một vỏ. Vì vậy, một trong số chúng có thể kết nối hoặc ngắt kết nối tải. Bóng bán dẫn thứ hai thực hiện các hành động tương tự, nhưng với một nguồn điện (là bộ sạc). Nhờ chương trình triển khai này, bạn có thể dễ dàng ảnh hưởng đến hoạt động của pin. Bạn có thể sử dụng nó ở nơi khác nếu bạn muốn. Nhưng màCần lưu ý rằng mạch điều khiển sạc pin và bản thân nó chỉ có thể được áp dụng cho các thiết bị và phần tử có phạm vi hoạt động hạn chế. Bây giờ chúng ta sẽ nói chi tiết hơn về các tính năng đó.
Bảo vệ quá tải
Thực tế là nếu điện áp của pin lithium vượt quá 4, 2 thì có thể xảy ra hiện tượng quá nhiệt và thậm chí cháy nổ. Đối với điều này, các phần tử như vậy của vi mạch được chọn sẽ ngừng sạc khi đạt đến chỉ số này. Và thông thường, cho đến khi điện áp đạt mức 4-4,1V do sử dụng hoặc tự phóng điện thì sẽ không thể sạc tiếp. Đây là một chức năng quan trọng được chỉ định cho bộ điều khiển sạc pin lithium.
Bảo vệ xả quá mức
Khi điện áp đạt đến giá trị cực kỳ thấp khiến hoạt động của thiết bị có vấn đề (thường trong khoảng 2, 3-2, 5V), thì bóng bán dẫn MOSFET tương ứng sẽ bị tắt, điều này gây ra cung cấp dòng điện cho điện thoại di động. Tiếp theo, có sự chuyển đổi sang chế độ ngủ với mức tiêu thụ tối thiểu. Và có một khía cạnh khá thú vị của tác phẩm. Vì vậy, cho đến khi điện áp của ô pin lớn hơn 2,9-3,1 V, thiết bị di động không thể được bật để hoạt động ở chế độ bình thường. Có thể, bạn có thể nhận thấy rằng khi bạn kết nối điện thoại, nó hiển thị rằng nó đang sạc, nhưng không muốn bật và hoạt động ở chế độ bình thường.
Cơ chế phòng thủ
Cần lưu ý rằng bộ điều khiển sạc pin cómột số yếu tố cần bảo vệ khỏi những hậu quả tiêu cực. Vì vậy, đây là những điốt ký sinh được đặt trong các bóng bán dẫn hiệu ứng trường, một mạch phát hiện điện tích và một vài bổ sung nhỏ khác. Ồ, có, và nếu có thể kiểm tra bộ điều khiển sạc pin và tìm ra hiệu suất của nguồn năng lượng, thì chức năng của nó có thể được phục hồi ngay cả khi “chết”. Tất nhiên, điều này có nghĩa đơn giản là dừng công việc chứ không phải là một vụ nổ hay sự cố. Trong trường hợp này, các thiết bị đặc biệt tiến hành một khoản phí "phục hồi" đặc biệt có thể giúp ích. Tất nhiên, chúng sẽ hoạt động trong thời gian dài - quá trình này có thể kéo dài hàng chục giờ, nhưng sau khi hoàn thành thành công, pin sẽ hoạt động gần như mới.
Kết
Như bạn có thể thấy, bộ điều khiển sạc pin Li-Ion đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tuổi thọ của thiết bị di động và có ảnh hưởng tích cực đến tuổi thọ sử dụng của chúng. Do dễ sản xuất, chúng có thể được tìm thấy trong hầu hết mọi điện thoại hoặc máy tính bảng. Nếu bạn muốn tận mắt nhìn thấy và dùng tay chạm vào bộ điều khiển sạc pin Li-Ion và các chất bên trong nó, thì khi tháo rời, bạn nên nhớ rằng bạn đang làm việc với một nguyên tố hóa học, vì vậy bạn nên cẩn thận.
