Накопитель на Li-Ion аккумуляторах «Вампирчик-Цифра»
Накопитель предназначен для питания портативной техники, а также зарядки внешних Li-Ion (Li-Po) аккумуляторов 3,7 В и 7,4 В. Он имеет внутри два сменных Li-Ion 3,7 В аккумулятора емкостью 2,8 А-ч, размера 18650 (d=18 мм, L=65 мм). Их зарядка может выполняться от разных источников постоянного напряжения 5—15 (20) В (солнечные батареи, различные адаптеры, USB порт компьютера и т. д.).
Конструктивно накопитель состоит из 5 основных частей: схемы зарядки, схемы контроля аккумуляторов, Li-Ion аккумуляторов, выходного повышающего стабилизатора и микроконтроллера, который обеспечивает измерение, индикацию напряжений и токов и контроль зарядки внешних аккумуляторов. Структурная схема накопителя представлена на рис. 3.14, а внешний вид накопителя — на рис. 3.15.
Схема зарядки и выходной стабилизатор импульсные предназначены для минимизации потерь.
Рис. 3.14. Структурная схема накопителя на Li-Ion аккумуляторах «Вампирчик-Цифра» |
Схема контроля предотвращает как перезаряд, так и переразряд аккумуляторов. При этом загораются соответствующие светодиоды индикации. Накопитель можно оставлять подключенным к питанию длительное время, он не перезарядится.
«Схема откл. USB» запрещает подачу на выход USB напряжения выше 6 В, для защиты подключенных USB устройств.
Заряд аккумуляторов и питание потребителей может происходить одновременно.
Микроконтроллер (МК) позволяет измерять и выводить на дисплей напряжения в различных точках схемы и выходной ток. Также, в режиме зарядки внешних аккумуляторов он отключает зарядку, когда аккумуляторы зарядились, и сообщает об этом.
Выходной повышающий стабилизатор может питаться как от внутренних аккумуляторов, так и от внешнего источника напряжением от 3—5 В через «запасной» вход (3—4 батарейки или NiMh аккумулятор). При этом энергия внутренних аккумуляторов не расходуется, но они должны быть установлены. Этот «запасной» режим не тратит энергию на зарядку внутренних аккумуляторов, все идет на выход.
Рассмотрим характеристики:
♦ входное напряжение, В..................................................... 5—15(20);
♦ выходное стабилизированное напряжение, В......................... 5,4; 9;
♦ выходное регулируемое напряжение, В................................. 3—15;
♦ выходной ток (выбирается джампером,
внутренний ограничитель), А............................ до 0,5,1,5 при 5 В;
♦ внутренний Li-Ion аккумулятор 3,7 В, 2800 мАч................... 2 шт.
♦ размеры, мм.................................................................... 135x70x24;
♦ вес, г............................................................................................ 200.
Имеется встроенный контроллер для измерения различных напряжений и обеспечения зарядки внешних аккумуляторов.
Индикация: наличия выходного напряжения, наличия выходного тока, наличия зарядного тока, конца заряда встроенного аккумулятора, наличия напряжения 4,5—5,5 В на USB-A выходе. Цифровой индикатор (многорежимный). Фонарь.
Защита внутренних аккумуляторов от перезаряда, переразряда, ограничением макс, тока потребления от него.
Возможность работы без потребления от встроенного аккумулятора, как повышающего стабилизатора напряжения (при входных напряжениях от 3 до 5 В.
Входные разъемы — мини-USB, круглый 2,1x5,5 мм.
Выходные разъемы — USB-A, круглый 1,1x3,5 мм (Nokia), круглый 2,1x5,5 мм, нажимная клемма.