Индикация статуса заряда в простом зарядном устройстве для литий-ионных аккумуляторов

Журнал РАДИОЛОЦМАН, март 2016

Peter Miller

EDN

Так же, как и другие простые зарядные устройства для одноэлементных литий-ионных аккумуляторов, выпускаемая Microchip микросхема MCP73812 не имеет средств индикации статуса заряда. Эту ситуацию вы можете исправить, добавив несколько показанных на Рисунке 1 компонентов. Добавив еще один необязательный светодиод, вы получите индикатор окончания заряда. Дополнительным преимуществом конфигурации с двумя светодиодами является то, что один из светодиодов всегда включен, показывая, что на зарядное устройство подается питание.

Рисунок 1.	Добавление нескольких компонентов к зарядному устройству для литий-ионных аккумуляторов обеспечивает индикацию статуса заряда.

До тех пор, пока заряжающая аккумулятор микросхема работает в режиме стабилизации тока, через диод D₁ протекает 401 мА. Дополнительный 1 мА – это собственный ток, потребляемый микросхемой. Поскольку диод 1N4001 начинает проводить раньше, чем открывается переход база-эмиттер Q₁, он не позволяет транзистору включиться до тех пор, пока прямое напряжение на нем не достигнет уровня порядка 450 мВ. Затем Q₁ начинает открываться и включает D₂ – красный светодиод, индицирующий процесс заряда. Из-за того, что прямое падение напряжения на зеленом светодиоде, как правило, больше, чем на красном (типичные значения – 2.1 В и 1.7 В, соответственно), суммарное напряжение на D₂ и Q₁ меньше, чем напряжение включения зеленого светодиода D₃, и последний остается закрытым.

На последнем этапе цикла заряда контроллер переключается в режим стабилизации напряжения. По мере того, как напряжение на контактах аккумулятора приближается к 4.2 В, ток через диод D₁ уменьшается, и при его значении от 15 до 40 мА оба светодиода зажигаются.

Диапазон этих токов проверялся и был подтвержден при испытаниях с несколькими экземплярами транзисторов 2N3904. Измерения с транзисторами 2N4401 дали более узкий диапазон – от 4 до 18 мА. Когда ток падает ниже примерно 15 мА, транзистор Q₁ включает светодиод D₂. Теперь напряжение на D₃ растет до порога его включения, и светодиод индикации окончания заряда загорается.

Материалы по теме