Pengisi Daya Baterai Li-Ion Universal - Apa Isinya?: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Hasil dari suatu produk teardown dapat digunakan oleh penghobi/pembuat untuk mengetahui komponen apa saja yang digunakan pada produk elektronik tersebut. Pengetahuan tersebut dapat membantu pemahaman tentang cara kerja sistem, termasuk fitur desain inovatif, dan dapat memfasilitasi proses rekayasa balik sirkuit. Artikel ini, dikemas dengan rincian pembongkaran Pengisi Daya Baterai Universal Li-ion, adalah upaya sederhana ke arah itu, dan merupakan hasil dari sejumlah eksperimen yang dilakukan dari waktu ke waktu.

Langkah 1: Pengantar

Baru-baru ini saya membeli pengisi daya baterai ponsel eksternal kecil dari eBay. Dengan bantuan set kontak yang dapat disesuaikan, pengisi daya ini, bagaimanapun, dapat mengisi hampir semua paket baterai isi ulang Li-ion yang umum. Pengisi daya dibingkai di sini bahwa produk Cina $ 1 tersedia dengan nama merek yang berbeda.

Langkah 2: Baterai Lithium-ion & Pengisi Daya Baterai Lithium-ion

Baterai lithium-ion (Li-ion) telah menjadi populer untuk elektronik portabel seperti ponsel pintar karena mereka membanggakan kepadatan energi tertinggi dari semua teknologi baterai komersial. Karena Lithium adalah bahan yang sangat reaktif (pengisian yang salah dari sel Li-ion modern dapat menyebabkan kerusakan permanen, atau lebih buruk lagi, ketidakstabilan dan potensi bahaya), baterai Li-ion perlu diisi dengan mengikuti rezim arus/tegangan konstan yang dikontrol dengan hati-hati yang unik untuk kimia sel ini.

Langkah 3: Pengisi Daya Baterai Universal Lithium-ion

Berikut adalah penjelasan tentang cara menyalakan pengisi daya baterai eksternal universal, memuat baterai ke pengisi daya, dan mengisinya.

• Colokkan pengisi daya ke stopkontak AC (AC180 - 240V)
• Tempatkan baterai di alasnya (3.7V Li-ion)
• Pindahkan kontak pengisi daya agar sejajar dengan terminal “+” dan “-” baterai. Pengisi daya akan secara otomatis mendeteksi polaritas "+" dan "-"
• Sekarang indikator "daya" menyala & indikator "pengisian" akan berkedip selama pengisian daya
• Indikator "Pengisian Penuh" menyala saat baterai terisi penuh

Fitur penting pengisi daya ini adalah mekanisme deteksi polaritas terbalik bawaan. Saat kita memasukkan baterai, sistem secara otomatis menyesuaikan polaritas outputnya sesuai situasi saat ini untuk memastikan proses pengisian yang aman dan sehat. Lebih lanjut, algoritme pengisian daya adaptif pintar menawarkan fitur-fitur ceria seperti deteksi akhir pengisian daya, pengisian daya top-off, perlindungan pengisian berlebih, deteksi baterai mati, peremajaan baterai hampir mati, dll.

Langkah 4: Refleksi Teardown

Elektronik di dalam: Elektronik pengisi daya terdiri dari dua bagian yang sama pentingnya; power supply smps "aneh", dan pengisi baterai "misterius". Komponen utama dalam sirkuit smps adalah satu transistor TO-92 13001, sedangkan pengisi daya baterai dibangun di sekitar satu chip DIP 8-pin HT3582DA dari HotChip (https://www.hotchip.com.cn). Menurut datasheet, HT3582DA adalah chip kontrol pengisi daya baterai universal dengan identifikasi polaritas baterai otomatis, perlindungan hubung singkat, dan perlindungan suhu berlebih (arus maks 300mA). Saya juga memperhatikan bahwa papan sirkuit itu sendiri sangat umum – hal utama yang memisahkan salah satu charger dari banyak yang lain di pasaran adalah perubahan di sirkuit smps (lebih lanjut nanti lihat catatan lab).

Langkah 5: Diagram Sirkuit & Catatan Lab

Sekarang adalah saat yang tepat untuk beralih ke skema papan sirkuit yang tampak kotor (dilacak & diverifikasi oleh saya).

Catatan Lab: Seperti yang ditunjukkan sebelumnya, hal utama yang membedakan satu pengisi daya dari banyak pengisi daya lainnya di pasaran adalah perubahan di sirkuit smps. Sebagai contoh diamati bahwa nilai R1 dimodifikasi menjadi 1,5M atau 2,2M, dan R2 menjadi 56R atau 47R di beberapa pengisi daya lainnya. Demikian pula, C2 digantikan oleh tipe 10μF/25v.

Langkah 6: Pada Akhirnya…

Sayangnya, tidak ada lagi yang tersedia tentang trafo smps (X1), dan chip pengontrol pengisi daya (IC1), kecuali lembar data Cina yang diisi dengan beberapa data mentah. Keajaiban berikutnya adalah tidak adanya kapasitor filter/penyangga dc tegangan tinggi tradisional (biasanya satu tipe 4,7μF - 10μF/400v) di ujung depan SMP. Namun, jelas bahwa dioda input tegangan tinggi 1N4007 (D1) mengubah input AC menjadi DC yang berdenyut. Transistor daya 13003 (T1) mengalihkan daya ke transformator smps (X1) pada frekuensi variabel (mungkin lebih tinggi dari 50kHz). Transformator smps memiliki dua belitan primer (belitan utama dan belitan umpan balik), dan satu belitan sekunder. Rangkaian umpan balik sederhana mengatur tegangan keluaran; osilasi umpan balik dari belitan umpan balik dan umpan balik tegangan dari komponen terkait digabungkan dalam transistor daya 13001. Transistor kemudian menggerakkan trafo smps. Di sisi sekunder (keluaran), dioda 1N4148 (D3) memperbaiki keluaran trafo smps ke DC, yang disaring oleh kapasitor 220μF (C3) sebelum memberikan tegangan keluaran yang diinginkan (mendekati 5V) ke rangkaian lainnya. Selama percobaan teardown, 4,1 V DC ditemukan di seluruh kontak pengisi daya (tanpa baterai), dan adanya aktivitas pulsa juga diamati di sana (dengan baterai).

Dan akhirnya, diasumsikan bahwa output PWM (pada frekuensi tertentu) yang dihasilkan oleh chip pengontrol pengisian daya baterai HT3582DA mengisi daya baterai. ADC dan PWM internal (tanpa komponen eksternal nol) menyediakan sarana untuk menerapkan pengisi daya baterai lithium-ion yang efisien!

Langkah 7: Catatan Kehormatan

Artikel ini (ditulis oleh T. K. Hareendran) awalnya diterbitkan oleh www. codrey.com pada tahun 2017.