USB 3.7V లి-అయాన్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్

ఈ వ్యాసంలో మేము ఆటో-కట్, ప్రస్తుత నియంత్రణ లక్షణాలతో సరళమైన కంప్యూటర్ USB 3.7V లి-అయాన్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్‌ను అధ్యయనం చేస్తాము.

అది ఎలా పని చేస్తుంది

కింది వివరణ సహాయంతో సర్క్యూట్ అర్థం చేసుకోవచ్చు:

IC LM358 ఒక పోలికగా కాన్ఫిగర్ చేయబడింది. 4.5V కన్నా తక్కువ వోల్టేజ్‌లతో పనిచేయడానికి పేర్కొనబడనందున IC LM741 ఉపయోగించబడదు.

పిన్ # 2 ఇది ఐసి యొక్క విలోమ ఇన్పుట్ సెన్సింగ్ పిన్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు అవసరమైన సర్దుబాట్లు మరియు సెట్టింగ్ కోసం ప్రీసెట్‌తో జతచేయబడుతుంది.

పిన్ # 3 ఇది ఒపాంప్స్ యొక్క ఇన్వర్టింగ్ కాని ఇన్పుట్ 3 వి జెనర్ డయోడ్తో బిగించడం ద్వారా 3 వి వద్ద సూచన.

సర్క్యూట్ యొక్క ఛార్జింగ్ స్థితిని గుర్తించడానికి మరియు సూచించడానికి, ఒపాంప్ యొక్క అవుట్పుట్ పిన్ అంతటా రెండు LED లను చూడవచ్చు. గ్రీన్ LED బ్యాటరీ ఛార్జ్ అవుతుందని సూచిస్తుంది, అయితే బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయిన వెంటనే ఎరుపు ప్రకాశిస్తుంది మరియు బ్యాటరీకి సరఫరా కత్తిరించబడుతుంది.

USB పోర్ట్ ఉపయోగించి ఎలా ఛార్జ్ చేయాలి

దయచేసి ఛార్జింగ్ ప్రక్రియ చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుందని మరియు చాలా గంటలు పట్టవచ్చని గుర్తుంచుకోండి, ఎందుకంటే కంప్యూటర్ యొక్క USB నుండి కరెంట్ సాధారణంగా చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఏ నంబర్ పోర్ట్ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడుతుందో దానిపై ఆధారపడి 200mA నుండి 500mA మధ్య ఉంటుంది.

సర్క్యూట్ సమావేశమై, సెటప్ చేసిన తర్వాత, క్రింద చూపిన డిజైన్‌ను యుఎస్బి పోర్ట్ ద్వారా ఏదైనా విడి లి-అయాన్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

మొదట సూచించిన పాయింట్లలో బ్యాటరీని కనెక్ట్ చేయండి, ఆపై మీ కంప్యూటర్ యొక్క USB సాకెట్‌తో USB కనెక్టర్‌ను ప్లగ్ చేయండి. ఆకుపచ్చ LED బ్యాటరీ ఛార్జ్ అవుతున్నట్లు సూచిస్తుంది.

బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్‌ను పర్యవేక్షించడానికి మీరు వోల్టమీటర్‌ను అటాచ్ చేయవచ్చు మరియు పేర్కొన్న పరిమితిలో సర్క్యూట్ సరఫరాను సరిగ్గా కత్తిరించుకుంటుందో లేదో తనిఖీ చేయండి.

కంప్యూటర్ USB నుండి కరెంట్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి, ప్రస్తుత నియంత్రణ దశను విస్మరించవచ్చు మరియు పై డిజైన్ క్రింద చూపిన విధంగా చాలా సరళీకృతం చేయవచ్చు:

లి-అయాన్ సెల్ 4.11V వరకు ఛార్జ్ చేయబడినప్పుడు ఆటోమేటిక్ కట్ ఆఫ్ చర్యను చూపించే వీడియో క్లిప్:

పవర్ స్విచ్ ఆన్ చేయడానికి ముందు బ్యాటరీ కనెక్ట్ చేయకపోతే సర్క్యూట్ ఛార్జింగ్ ప్రారంభించదని దయచేసి గమనించండి, కాబట్టి దయచేసి బ్యాటరీని USB పోర్ట్‌కు కనెక్ట్ చేయడానికి ముందు దాన్ని కనెక్ట్ చేయండి.

ఒక LM358 లో రెండు ఒపాంప్‌లు ఉన్నాయి, అంటే ఇక్కడ ఒక ఒపాంప్ వృధా అవుతుంది మరియు ఉపయోగించబడదు LM321 ను ప్రయత్నించవచ్చు నిష్క్రియంగా ఉపయోగించని ఓపాంప్ ఉనికిని నివారించడానికి బదులుగా.

పై USB లి-అయాన్ ఛార్జర్ సర్క్యూట్‌ను ఎలా సెటప్ చేయాలి:

ఇది అమలు చేయడం చాలా సులభం.

1. మొదట, ప్రీసెట్ పూర్తిగా గ్రౌండ్ సైడ్ వద్ద కదిలినట్లు నిర్ధారించుకోండి. అర్థం, పిన్ # 2 ప్రారంభంలో ప్రీసెట్ ద్వారా భూస్థాయిలో ఉండాలి.
2. తరువాత, బ్యాటరీ కనెక్ట్ చేయకుండా, అంతటా 4.2 V ని వర్తించండి +/- ఖచ్చితమైన సర్దుబాటు విద్యుత్ సరఫరా ద్వారా సర్క్యూట్ యొక్క సరఫరా మార్గాలు.
3. ఆకుపచ్చ LED తక్షణమే రావడం మీరు చూస్తారు.
4. ఇప్పుడు, ప్రీసెట్‌ను నెమ్మదిగా తిప్పండి, ఆకుపచ్చ LED ఆపివేయబడే వరకు, మరియు RED LED ఆన్ అవుతుంది.
5. అంతే! అసలు లి-అయాన్ సెల్ ఈ స్థాయికి చేరుకున్నప్పుడు సర్క్యూట్ ఇప్పుడు 4.2 V వద్ద కత్తిరించడానికి సిద్ధంగా ఉంది.
6. తుది పరీక్ష కోసం, డిశ్చార్జ్ చేసిన బ్యాటరీని చూపిన స్థానానికి కనెక్ట్ చేయండి, కంప్యూటర్ USB సాకెట్ ద్వారా ఇన్‌పుట్ శక్తిని ప్లగ్-ఇన్ చేయండి మరియు నిర్దేశించిన 4.2 V థ్రెషోల్డ్ వద్ద సెల్ ఛార్జ్ అవ్వడం మరియు కత్తిరించడం చూడటం ఆనందించండి.

స్థిరమైన ప్రస్తుత సిసి ఫీచర్ జోడించబడింది

చూడగలిగినట్లుగా, BC547 దశను ప్రధాన BJT యొక్క స్థావరంతో అనుసంధానించడం ద్వారా స్థిరమైన ప్రస్తుత లక్షణం జోడించబడింది.

ఇక్కడ Rx రెసిస్టర్ ప్రస్తుత సెన్సింగ్ రెసిస్టర్‌ను నిర్ణయిస్తుంది మరియు గరిష్ట ప్రస్తుత పరిమితిని చేరుకున్నట్లయితే, ఈ రెసిస్టర్‌లో అభివృద్ధి చెందగల సంభావ్య డ్రాప్ త్వరగా BC547 ను ప్రేరేపిస్తుంది, ఇది డ్రైవర్ BJT యొక్క ఆధారాన్ని గ్రౌండ్ చేస్తుంది, దాని ప్రసరణను మూసివేస్తుంది మరియు బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ చేస్తుంది .

ఇప్పుడు, ఈ చర్య ప్రస్తుత పరిమితి ప్రవేశంలో డోలనం చేస్తూ, అవసరమైన స్థిరమైన కరెంట్, సి.సి. నియంత్రిత ఛార్జింగ్ కనెక్ట్ చేయబడిన లి-అయాన్ బ్యాటరీ కోసం.

USB పవర్ కోసం ప్రస్తుత పరిమితి అవసరం లేదు

ప్రస్తుత పరిమితి సౌకర్యం చూపించినప్పటికీ, యుఎస్‌బి ఇప్పటికే సర్క్యూట్‌తో యుఎస్‌బితో ఉపయోగించినప్పుడు ఇది అవసరం లేదు, ఎందుకంటే యుఎస్‌బి ఇప్పటికే కరెంట్‌తో చాలా తక్కువగా ఉంది మరియు పరిమితిని జోడించడం పనికిరానిది కావచ్చు.

సౌర అనెల్ నుండి లేదా మరొక బ్యాటరీ నుండి సోర్స్ కరెంట్ గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ప్రస్తుత పరిమితిని ఉపయోగించాలి

సర్క్యూట్ను మరింత మెరుగుపరుస్తుంది

కొన్ని పరీక్షల తరువాత, డార్లింగ్టన్ ట్రాన్సిస్టర్ లి-అయాన్ కణాలకు తగినంత విద్యుత్తును మార్చలేకపోయింది, ప్రత్యేకించి అవి లోతుగా విడుదలయ్యాయి. ఇది సెల్ అంతటా మరియు సర్క్యూట్ యొక్క సరఫరా పట్టాలపై అంతటా వోల్టేజ్ స్థాయిలలో వ్యత్యాసానికి దారితీసింది.

ఈ సమస్యను ఎదుర్కోవటానికి, సింగిల్ డార్లింగ్టన్ BJT ని ఒక జత NPN / PNP నెట్‌వర్క్‌తో భర్తీ చేయడం ద్వారా డిజైన్‌ను మరింత మెరుగుపరచడానికి ప్రయత్నించాను.

ఈ డిజైన్ ప్రస్తుత డెలివరీని గణనీయంగా మెరుగుపరిచింది మరియు బ్యాటరీ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ స్థాయికి మరియు వాస్తవ సరఫరా వోల్టేజ్ స్థాయికి మధ్య వ్యత్యాసం యొక్క మార్జిన్ తగ్గుతుంది మరియు అందువల్ల తప్పుడు కట్-ఆఫ్ స్విచ్చింగ్.

కింది వీడియో, పై సర్క్యూట్ ఉపయోగించి పరీక్ష ఫలితాన్ని చూపుతుంది:

5 వి రిలేను ఉపయోగించడం

పై డిజైన్లను 5 వి ఉపయోగించి కూడా నిర్మించవచ్చు, ఇది సెల్‌కు ప్రస్తుత ప్రస్తుత డెలివరీ మరియు వేగంగా ఛార్జింగ్‌ను నిర్ధారిస్తుంది. సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూడవచ్చు:

దయచేసి గమనించండి:

ఈ వ్యాసం ఇటీవల గణనీయంగా మార్చబడింది మరియు అందువల్ల పాత వ్యాఖ్య చర్చలు ఈ ప్రస్తుత నవీకరించబడిన డిజైన్ మరియు వివరణలో చూపిన సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంతో సరిపోలకపోవచ్చు.