USB-Li-Ion-Akkuladegerät - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:53

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Dies ist ein Ladegerät für Lithium-Ionen-Akkus, das seinen Strom über den USB-Anschluss eines Computers bezieht.

Es verwendet den Li-Ionen-Akkuladechip MCP73861 oder MCP73863 von Microchip.

Schritt 1: Der USB-Stromanschluss

Als Stromanschluss dient ein Stück Kantenstecker, der von einer alten Ethernet-Platine gehackt wurde. Schneiden Sie dazu ein Stück mit vier Kantenfingern ab und feilen Sie es dann, damit es in den USB-Anschluss des PCs passt.

Schritt 2: Die Platine

Die Platine ist ein Stück einseitig kupferplattierte Platine. Darin wird ein Loch geschnitten, damit es die integrierte Schaltung aufnehmen kann.

Der MCP73861 oder MCP73863 (sie sind ähnlich, mit nur geringfügigen Unterschieden, die die Schaltungsanschlüsse nicht beeinflussen) ist in einem kleinen kabellosen Gehäuse erhältlich. Die Schwierigkeit? Es gibt keine Anschlüsse zum Löten. Der Vorteil? Es gibt keine Spuren zu brechen! Das IC wird so platziert, dass seine Anschlussseite (die Seite mit den Lötpads) mit der Kupferseite der Platine ausgerichtet ist, und es wird dann mit Epoxid oder einem ähnlichen Kleber in Position fixiert.

Schritt 3: Löten der integrierten Schaltung

Der Bereich um das IC wird verzinnt und die Lötpads mit Drahtstücken mit der Platine verbunden.

Ich finde es hilfreich, den Draht vor dem Löten mit einer Zange zu glätten, damit er ohne Neigung zum Rollen in Position bleibt. Einige der Leitungen gehen zum gleichen Knoten und diese werden bequem zusammen platziert. Nachdem alle Leitungen gelötet wurden, wird der Raum zwischen den Leitungen ausgeschnitten, um Inseln zu bilden, und die anderen Komponenten werden an diese Kupferinseln gelötet.

Schritt 4: Löten der Komponenten

Die verschiedenen Komponenten, wie im Datenblatt des ICs (erhältlich auf der Website von Microchip Technology) beschrieben, wurden dann in Position gelötet. Die beiden LEDs sind neu. Alle anderen Komponenten wurden von alten Festplatten gerettet.

Die rote LED soll aufleuchten, um uns über Fehlerzustände zu informieren. Die andere grüne LED (die klare im Bild) leuchtet auf, um anzuzeigen, dass der Ladevorgang stattfindet. Am Ende des Ladevorgangs blinkt oder erlischt sie, abhängig von der letzten Ziffer der ic-Teilenummer. Das Board ist fertig, es muss nur noch an den Akku und die Ladequelle angeschlossen werden. Wenn die Quellenspannung deutlich über 5 V liegt, muss möglicherweise ein Kühlkörper an das Wärmeleitpad des Chips gelötet werden, damit der Ladevorgang aufgrund der Chipüberhitzung unterbrechungsfrei erfolgen kann. Es verfügt über einen integrierten thermischen Überlastschutz. Bei Bedarf kann auch ein mit der Batterie in Kontakt stehender Thermistor verwendet werden, um die Batterie zu schützen. Der Überhitzungsschutz der Batterie ist in meiner Version der Schaltung nicht enthalten.

Schritt 5: Die USB-Verbindung

Es wird am USB-Stecker befestigt, so dass es als Einheit in den USB-Port eines Computers eingesteckt und der Akku mit Kabeln verbunden werden kann. Bei einer Versorgungsspannung von 5V und einem maximalen Strom von 500mA ist eine Überhitzung des Chips wahrscheinlich kein Problem.

Schritt 6: Das Ladegerät bei der Arbeit

Das Ladegerät wird beim Versuch gezeigt, einen Handy-Akku aufzuladen. Li-Ionen-Akkus gibt es in verschiedenen Ausführungen - Einzelzellen, Doppelzellen, Koksanode, Graphitanode usw. Jeder muss auf eine bestimmte Spannung aufgeladen werden. Eine zu niedrige Spannung führt zu einer Unterladung, wodurch die volle Kapazität des Akkus nicht ausgenutzt wird. Ein Überladen des Akkus bereits ab 0,1V kann laut einem Hersteller zu einer „spontanen Demontage“des Akkus führen. Das bedeutet, dass er explodieren und Feuer fangen und möglicherweise zu Verletzungen führen kann. Verwenden Sie diese Schaltung auf eigene Gefahr. Die Datenblätter des Chips enthalten Informationen zur Konfiguration des Chips für verschiedene Batterietypen und sind ein wesentliches Dokument bei der Verwendung der Chip.