Os próprios controladores são dispositivos úteis. E para entender melhor esse tópico, é necessário trabalhar com um exemplo específico. Portanto, consideraremos o controlador de carga da bateria. O que ele representa? Como é arranjado? Quais são as características do trabalho?
O que faz um controlador de carga de bateria
Serve para monitorar a recuperação de perdas e gastos de energia. Primeiro, ele se ocupa em monitorar a conversão de energia elétrica em energia química, para que posteriormente, se necessário, haja o fornecimento dos circuitos ou dispositivos necessários. Não é difícil fazer um controlador de carregamento de bateria com suas próprias mãos. Mas também pode ser removido de fontes de alimentação que falharam.
Como o controlador funciona
Claro, não existe um esquema universal. Mas muitos em seu trabalho usam dois resistores de compensação que regulam os limites de tensão superior e inferior. Quando passa dos limites,então a interação com os enrolamentos do relé começa e ele liga. Enquanto estiver funcionando, a tensão não cairá abaixo de um determinado nível tecnicamente predeterminado. Aqui devemos falar sobre o fato de que há uma gama diferente de limites. Assim, para a bateria, três e cinco, e doze e quinze volts podem ser instalados. Teoricamente, tudo depende da implementação de hardware. Vejamos como o controlador de carregamento da bateria funciona em diferentes casos.
Quais são os tipos
Deve-se notar que há uma variedade significativa que os controladores de carga de bateria podem apresentar. Se falarmos sobre seus tipos, vamos fazer uma classificação dependendo do escopo:
- Para energia renovável.
- Para eletrodomésticos.
- Para dispositivos móveis.
Claro, as próprias espécies são muito maiores. Mas como estamos considerando o controlador de carga da bateria de um ponto de vista geral, eles serão suficientes para nós. Se falamos daqueles que são usados para painéis solares e moinhos de vento, então neles o limite de tensão superior é geralmente de 15 volts, enquanto o inferior é de 12 V. Nesse caso, a bateria pode gerar 12 V no modo padrão. fonte de energia é conectada a ela usando contatos de relé normalmente fechados. O que acontece quando a tensão da bateria excede os 15V definidos? Nesses casos, o controlador fecha os contatos do relé. Como resultado, a fonte de energia da bateria é comutada para o lastro de carga. Deve-se notar que não é particularmente popular com painéis solares devido a certos efeitos colaterais. Mas para geradores eólicos, eles são obrigatórios. Os eletrodomésticos e os dispositivos móveis têm características próprias. Além disso, o controlador de carga da bateria dos celulares tablet, touch e push-button são quase idênticos.
Olhando dentro da bateria de íons de lítio de um celular
Se você abrir alguma bateria, notará que uma pequena placa de circuito impresso está soldada nos terminais da célula. É chamado de esquema de proteção. O fato é que as baterias de íons de lítio requerem monitoramento constante. Um circuito controlador típico é uma placa em miniatura na qual se baseia um circuito feito de componentes SMD. Ele, por sua vez, é dividido em dois microcircuitos - um deles é o de controle e o outro é o executivo. Vamos falar mais detalhadamente sobre o segundo.
Esquema executivo
É baseado em transistores MOSFET. Normalmente são dois. O próprio microcircuito pode ter 6 ou 8 pinos. Para controle separado da carga e descarga da célula da bateria, são usados dois transistores de efeito de campo, localizados no mesmo compartimento. Assim, um deles pode conectar ou desconectar a carga. O segundo transistor faz as mesmas ações, mas com uma fonte de energia (que é o carregador). Graças a este esquema de implementação, você pode influenciar facilmente a operação da bateria. Você pode usá-lo em outro lugar, se desejar. MasDeve-se ter em mente que o circuito do controlador de carga da bateria e ele próprio só podem ser aplicados a dispositivos e elementos que tenham um alcance limitado de operação. Falaremos sobre esses recursos com mais detalhes agora.
Proteção de sobrecarga
O fato é que se a voltagem de uma bateria de lítio for superior a 4, 2, pode ocorrer superaquecimento e até uma explosão. Para isso, são selecionados tais elementos de microcircuitos que pararão de carregar quando esse indicador for atingido. E geralmente, até que a tensão atinja 4-4,1V devido ao uso ou autodescarga, não será possível carregar mais. Esta é uma função importante atribuída ao controlador de carga da bateria de lítio.
Proteção contra descarga excessiva
Quando a tensão atinge valores criticamente baixos que tornam o funcionamento do dispositivo problemático (geralmente na faixa de 2, 3-2, 5V), o transistor MOSFET correspondente é desligado, responsável por fornecimento de corrente para o telefone móvel. Em seguida, há uma transição para o modo de suspensão com consumo mínimo. E há um aspecto bastante interessante do trabalho. Portanto, até que a tensão da célula da bateria seja superior a 2,9-3,1 V, o dispositivo móvel não pode ser ligado para funcionar no modo normal. Provavelmente, você deve ter notado que ao conectar o telefone, ele mostra que está carregando, mas não quer ligar e funcionar no modo normal.
Mecanismos de defesa
Deve-se notar que o controlador de carga da bateria foiuma série de elementos que devem proteger contra consequências negativas. Então, estes são diodos parasitas que são colocados em transistores de efeito de campo, um circuito de detecção de carga e algumas outras pequenas adições. Ah, sim, e se for possível verificar o controlador de carga da bateria e descobrir o desempenho da fonte de energia, seu funcionamento poderá ser restaurado mesmo com “morte”. Claro, isso significa simplesmente interromper o trabalho, e não uma explosão ou colapso. Nesse caso, dispositivos especiais que realizam uma carga especial de “recuperação” podem ajudar. Claro, eles funcionarão por um longo tempo - o processo pode se estender por dezenas de horas, mas após a conclusão bem-sucedida, a bateria funcionará quase como nova.
Conclusão
Como você pode ver, o controlador de carga da bateria Li-Ion desempenha um papel importante para garantir a longevidade dos dispositivos móveis e tem um efeito positivo em sua vida útil. Devido à facilidade de produção, eles podem ser encontrados em praticamente qualquer telefone ou tablet. Se você quiser ver com seus próprios olhos e tocar o controlador de carga da bateria Li-Ion e seu conteúdo com as mãos, ao desmontar, lembre-se de que está trabalhando com um elemento químico, portanto, tome cuidado.
