Современные смартфоны без аккумулятора перестают быть мобильными, будучи «привязанными» к розетке. От состояния аккумулятора зависит надёжная работа гаджета. Но есть способы, которые помогут раскачать и продлить жизнь батареи на телефоне или планшете Android. Как узнать узнать енергоёмкость накопителя на Андроиде и выполнить его калибровку, от чего зависит срок службы, узнаете далее.

Суть проблемы с батарейкой в гаджете

Идеальное мобильное устройство, оставаясь включённым, должно потреблять мало энергии - максимум единицы миллиампер тока в час. Емкость же современной батарейки измеряется тысячами миллиампер-часов. Так работают простейшие мобильники, в которых, кроме звонков, SMS и системных часов ничего нет - таков, например, простейший детский телефон «Билайн А100» или древний мобильник Nokia 3310. Полноценный гаджет с системой Android, конечно же, с этими мобильными не сравнится.

Суть проблемы энергозатрат гаджета - в самозапускающихся процессах и службах Android. На втором месте по расходу энергии аккумулятора стоят многочисленные программы, самостоятельно установленные пользователем. Влиять на расход заряда батареи может и версия Android, не доведённая до ума.

Как в Android выключить неиспользуемые функции

Как бы то ни было, потребителями энергии аккумулятора являются следующие технические и программные средства:

слишком частые звонки, долгий разговор по гаджету;
активное перемещение абонента по зоне действия сети, переключение между сетями 2G/3G/4G;
SMS/MMS, отсылаемые «пачками» в день;
яркость подсветки;
Уровни подсветки помогают устройству не тратить на неё энергию впустую
частые обращения сторонних приложений к GPS в фоновом режиме; Службы GPS открываются по команде: Настройки - Местоположение
автояркость экрана (задействуется датчик освещённости);

Дайте команду: Настройки - Экран и проверьте, включён ли автоповорот изображения
автоповорот изображения на экране (задействуется датчик движения);

Настройка также открывается по команде: Настройки - Экран
компас;
виброотдача экранной клавиатуры;
Перейдите в Настройки - Язык и ввод - Настройки клавиатуры
раздача интернета по Wi-Fi на другие устройства; Дайте команду: Настройки - Ещё - Режим модема - Точка доступа
подключение других гаджетов и аксессуаров по Bluetooth;
Дайте команду: Настройки - Bluetooth и проверьте, выключен ли модуль
подключение компьютерной техники и аксессуаров через переходник OTG/microUSB.

Все эти потребители дополнительно нагружают процессор и оперативную память, задействуют периферию (контроллеры и модули проводной и беспроводной связи мобильного устройства).

Как проверить потребление энергии устройством

Дайте команду «Настройки - Батарея».

Пробел в графике использования означает выключенность гаджета при зарядке

В выключенном состоянии устройство не ведёт учёта потребления энергии батарейки - это возможно лишь при активном гаджете.

Видео: как проверить и выключить энергоёмкие функции в Android

Практические меры по разгону аккумулятора

Аккумуляторы мобильных устройств можно раскачать или откалибровать заново.

Калибровка батареи на Android-смартфоне

Калибровка контроллера аккумулятора нужна для доступа гаджета к 100% ёмкости аккумулятора.П Перед калибровкой батареи можно не делать никаких дополнительных действий (выключение анимаций Android, перевод устройства в авиарежим и т. д.). «Раскачка» батарейки заключается в следующем.

Разрядите аккумулятор до 0%, чтобы смартфон или планшет выключился сам.
Подождите после разряда до 5 минут. Это даст батарее «отстояться».
Зарядите аккумулятор штатным зарядным устройством до 100%. Не включайте гаджет, пока он не зарядится.
Подождите вновь до 5 минут после заряда. Допускается отсоединение аккумулятора на это время (если он съёмный). Перед тем, как вынуть аккумулятор из гаджета, выключите зарядное устройство.
Повторяйте вышеуказанные действия, пока аккумулятор не откалибруется. Чаще всего помогают уже 2–3 полных цикла разряда-заряда.

Произодители также рекомендуют выдерживать первый заряд до 12 часов, не прибегая к простою между разрядом и зарядом. Но эта рекомендация не совсем верная - это преднамеренное нарушение технологии калибровки, чтобы люди чаще меняли аккумуляторы.

После калибровки батареи вы можете пользоваться мобильным устройством в обычном режиме.

Видео: калибровка несъёмного аккумулятора в планшете с Android

Как «раскачать» аккумулятор

Раскачка аккумулятора делается для того, чтобы он выработал свой максимальный ресурс - и проработал как можно дольше. В современных устройствах используются литий-ионные (Li-Ion) или литий-полимерные (Li-Polymer) аккумуляторы, которые, хоть и лишены «эффекта памяти» (в отличие от применявшихся ранее аккумуляторов на основе никеля), могут быть «раскачаны» вновь.

Перед подключением зарядного устройства к смартфону или планшету полезно сделать несколько попыток полного разряда аккумулятора. Часто в Android-устройствах при попытке вновь включить разряженный гаджет удержанием кнопки включения, до двух раз в секунду коротко срабатывает вибросигнал. Держите кнопку включения (или зажмите её чем-нибудь) до тех пор, пока вибросигнал в гаджете не станет срабатывать всё реже и реже - и вскоре не замрёт надолго. От этого напряжение на контроллере упадёт до минимального порога, воспринимаемого устройством.

Старые, «потрёпанные» аккумуляторы работают не один год и далее, если их не нагружать лишними программами и функциями Android.

Сделайте следующее.

После отключения попробуйте ещё раз включить гаджет.
Сделайте несколько попыток включения, пока дисплей устройства не перестанет реагировать.
Выньте батарею из устройства на пару минут и дайте ей немного поднабрать напряжение (без подзаряда!).
Вставьте батарею обратно и снова зажмите кнопку питания, пока вибросигнал, издаваемый при включении гаджета, окончательно не «замолчит».
Сделав несколько таких попыток полностью разрядить аккумулятор, подключите зарядное устройство к гаджету и дайте ему зарядиться. Само устройство при этом должно быть выключено.

Раскачка достигается за счёт уменьшения кристаллов металлического лития в рабочем слое аккумулятора под влиянием колебания напряжения аккумулятора в предельно допустимом интервале значений (от 2,5 до 4,2 вольта). Не переусердствуйте - слишком глубокий разряд литий-ионных батареек (до 0–2,5 вольт) и оставление их без подзаряда в таком состоянии приведёт к невосстанавливаемой потере их ёмкости.

При необходимости повторите калибровку контроллера батарейки по вышеприведённой инструкции.

Видео: как восстановить Li-Ion аккумулятор от видеокамеры или смартфона

Трудности, возникающие при работе батарейки

Некоторые производители в интересах собственной коммерции идут на дополнительные хитрости.

Во-первых, это максимально быстрый износ аккумулятора. Особенно экономят на материалах малоизвестные китайские фирмы или совсем уже подпольные производители.

«Одноразовый» контроллер в самой батарее ведёт себя следующим образом. После 3–4 лет (или до 1000 циклов разряда-заряда) он может однажды выключиться навсегда, сгенерировав, например, «пробойный» импульс и этим самоуничтожившись (если сам контроллер какой-то особенный), но не причинив вреда самому устройству. Потребуется переделка батареи и, возможно, самого гаджета. К счастью, эта мера - одна из крайних.

«Посадка» батареи на клей, с которого трудно или невозможно её снять, применяется иногда в самых дорогих смартфонах и планшетах с Android. Это напоминает приклеивание батареи в iPhone 5x/6(s).

Дополнительные замочки, шлейфы и прочие «хитрые» приспособления существенно затрудняют демонтаж/замену аккумулятора.

Срок службы элемента батареи без контроллера (это требует переделки устаревшего гаджета с применением паяльника) может растянуться на 10 и более лет, пока батарея не будет чем-то напоминать конденсатор, способный удержать лишь очень маленький заряд - 1–2% её первоначальной ёмкости. Такие элементы пригодятся лишь во всяких самоделках, вряд ли имеющих какое-либо отношение к сотовой связи и передаче мобильных данных. Они требуют медленного разряда-заряда по специальному алгоритму, недостижимому в обычных зарядных устройствах, не подвергавшихся никакой переделке, и регулярной слежки за состоянием таких батареек.

Полностью «мёртвые» элементы, не реагирующие на попытки их подзарядить (это обусловлено неуклонным старением электрохимического материала батареи), упорно показывающие на мультиметре 0 вольт, утилизируются в соответствии с местным законодательством и требованиями по охране окружающей среды.

Как продлить жизнь аккумулятору на телефоне или планшете сс Андроидом

Способы сохранить заряд батареи - чисто программные. Они не относится к вмешательству в «начинку» гаджета (например, выдёргивание некоторых светодиодов подсветки дисплея, извлечения вибромоторчика и т. д.). Большинство этих настроек находятся в главном меню настроек Android и были рассмотрены выше.

Оптимизация энергосбережения в Android

Не держите в памяти устройства приложения, которыми не пользуетесь.

Закрывайте неиспользуемые в данный момент программы - это расчистит оперативную память.

Лишние приложения закрываются свайпом вправо

Выключайте неиспользуемые функции (ненужные приложения, процессы и службы Android, «лишнюю» беспроводную связь, яркую подсветка в тёмное время суток, работу встроенных датчиков и т. д.). Root-доступ также поможет окончательно заблокировать лишние приложения.

Root поможет отключить ненужные программы и службы

Избегайте мест, где мобильники не ловят или постоянно теряют сеть (длинные перегоны между населёнными пунктами, подвалы и подземные гаражи, экранированные помещения секретных лабораторий и отделений лучевой диагностики/терапии в больницах, режимных зон и т. д.). Старайтесь использовать один стандарт связи, например, 3G.

Дайте команду: Настройки - Ещё - Мобильные сети

В случае неверного отображения на экране устройства заряда либо преждевременного выключения устройства из-за износа батареи, калибруйте аккумулятор заново вышеизложенным методом.

Обслуживание батареи и самого устройства

Устраивайте аккумулятору серийные «прогоны» с полным разрядом-зарядом - хотя бы раз в полгода, чтобы «раскачать» ёмкость батареи и подкалибровать её контроллер.

Внутренний контроллер аккумулятора должен быть согласован по зарядному напряжению. Если сам элемент заряжается по напряжению, большему, чем 4,2 вольта, происходит его регулярный перезаряд и постепенное вспучивание. Это заметно уже после одного-двух лет интенсивной эксплуатации батарейки. Такой аккумулятор со временем перестанет помещаться в гаджете, будет оттопыривать заднюю крышку (она перестанет закрываться, слетят её фиксаторы). При значительном несоответствии выходного напряжения контроллера и самого элемента батарея попросту взрывается. В 2000-х, когда рынок китайских смартфонов только стал интенсивно развиваться, распухшая батарейка была частым явлением. С годами китайские производители стали точнее «подгонять» контроллеры под элементы Li-Ion - но время от времени выпускаются бракованные батарейки. Поменяйте такую батарейку так быстро, как сможете.

Грязь на контактах батареи и на клеммах устройства, хотя они и позолочены (золото не окисляется), является добавочным электрическим сопротивлением, от которого заряд может отображаться гаджетом неверно. Прочищайте такие загрязнения медицинским спиртом.

Старайтесь без нужды не дёргать батарейку с места, даже если слот SIM-карты и/или карты памяти располагается под ней.

Допускается использование зарядных устройств с меньшей мощностью - но не наоборот. Слишком мощная «зарядка» вызовет значительный нагрев батарейки и самого гаджета. Не подвергайте батарейку длительному нагреву свыше температуры тела человека (36,6). При 40 и более градусах современные контроллеры отключают ток заряда, пока батарейка не остынет вновь до адекватной температуры - повышенная температура ускоряет износ батареи.

При загрязнении разъёма microUSB зарядка батареи может быть «капельной», прерывистой, либо зарядный ток может не поступать в батарею вовсе. Чаще всего это происходит, если гаджетом несколько лет пользуются небрежно и в загрязнённом воздухе. Почистите гнездо microUSB с помощью зубочистки, заточенной спички или продуйте пылесосом, включённом на максимальную мощность.

Видео: как раскачать, откалибровать аккумулятор

Своевременный уход за аккумулятором продлит ему срок службы. Но если батарейке не помогает никакое восстановление - замените её.

Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора. Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию.

Какими бывают литиевые аккумуляторы

В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:

с катодом из кобальтата лития;
с катодом на основе литированного фосфата железа;
на основе никель-кобальт-алюминия;
на основе никель-кобальт-марганца.

У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут.

Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах. Они могут быть как в корпусном исполнении (например, популярные сегодня 18650) так и в ламинированном или призматическом исполнении (гель-полимерные аккумуляторы). Последние представляют собой герметично запаянные пакеты из особой пленки, в которых находятся электроды и электродная масса.

Наиболее распространенные типоразмеры li-ion аккумуляторов приведены в таблице ниже (все они имеют номинальное напряжение 3.7 вольта):

Обозначение	Типоразмер	Схожий типоразмер
XXYY0 , где XX - указание диаметра в мм, YY - значение длины в мм, 0 - отражает исполнение в виде цилиндра	10180	2/5 AAA
	10220	1/2 AAA (Ø соответствует ААА, но на половину длины)
	10280
	10430	ААА
	10440	ААА
	14250	1/2 AA
	14270	Ø АА, длина CR2
	14430	Ø 14 мм (как у АА), но длина меньше
	14500	АА
	14670
	15266, 15270	CR2
	16340	CR123
	17500	150S/300S
	17670	2xCR123 (или 168S/600S)
	18350
	18490
	18500	2xCR123 (или 150A/300P)
	18650	2xCR123 (или 168A/600P)
	18700
	22650
	25500
	26500	С
	26650
	32650
	33600	D
	42120

Внутренние электрохимические процессы протекают одинаково и не зависят от форм-фактора и исполнения АКБ, поэтому все, сказанное ниже, в равной степени относится ко всем литиевым аккумуляторам.

Как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы

Наиболее правильным способом заряда литиевых аккумуляторов является заряд в два этапа. Именно этот способ использует компания Sony во всех своих зарядниках. Несмотря на более сложный контроллер заряда, это обеспечивает более полный заряд li-ion аккумуляторов, не снижая срока их службы.

Здесь речь идет о двухэтапном профиле заряда литиевых аккумуляторов, сокращенно именуемым CC/CV (constant current, constant voltage). Есть еще варианты с ипульсным и ступенчатым токами, но в данной статье они не рассматриваются. Подробнее про зарядку импульсным током можно прочитать .

Итак, рассмотрим оба этапа заряда подробнее.

1. На первом этапе должен обеспечиваться постоянный ток заряда. Величина тока составляет 0.2-0.5С. Для ускоренного заряда допускается увеличение тока до 0.5-1.0С (где С - это емкость аккумулятора).

Например, для аккумулятора емкостью 3000 мА/ч, номинальный ток заряда на первом этапе равен 600-1500 мА, а ток ускоренного заряда может лежать в пределах 1.5-3А.

Для обеспечения постоянного зарядного тока заданной величины, схема зарядного устройства (ЗУ) должна уметь поднимать напряжение на клеммах аккумулятора. По сути, на первом этапе ЗУ работает как классический стабилизатор тока.

Важно: если планируется заряд аккумуляторов со встроенной платой защиты (PCB), то при конструировании схемы ЗУ необходимо убедиться, что напряжение холостого хода схемы никогда не сможет превысить 6-7 вольт. В противном случае плата защиты может выйти из строя.

В момент, когда напряжение на аккумуляторе поднимется до значения 4.2 вольта, аккумулятор наберет приблизительно 70-80% своей емкости (конкретное значение емкости будет зависит от тока заряда: при ускоренном заряде будет чуть меньше, при номинальном - чуть больше). Этот момент является окончанием первого этапа заряда и служит сигналом для перехода ко второму (и последнему) этапу.

2. Второй этап заряда - это заряд аккумулятора постоянным напряжением, но постепенно снижающимся (падающим) током.

На этом этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.15-4.25 вольта и контролирует значение тока.

По мере набора емкости, зарядный ток будет снижаться. Как только его значение уменьшится до 0.05-0.01С, процесс заряда считается оконченным.

Важным нюансом работы правильного зарядного устройства является его полное отключение от аккумулятора после окончания зарядки. Это связано с тем, что для литиевых аккумуляторов является крайне нежелательным их длительное нахождение под повышенным напряжением, которое обычно обеспечивает ЗУ (т.е. 4.18-4.24 вольта). Это приводит к ускоренной деградации химического состава аккумулятора и, как следствие снижению его емкости. Под длительным нахождением подразумевается десятки часов и более.

За время второго этапа заряда, аккумулятор успевает набрать еще примерно 0.1-0.15 своей емкости. Общий заряд аккумулятора таким образом достигает 90-95%, что является отличным показателем.

Мы рассмотрели два основных этапа заряда. Однако, освещение вопроса зарядки литиевых аккумуляторов было бы неполным, если бы не был упомянут еще один этап заряда - т.н. предзаряд.

Предварительный этап заряда (предзаряд) - этот этап используется только для глубоко разряженных аккумуляторов (ниже 2.5 В) для вывода их на нормальный эксплуатационный режим.

На этом этапе заряд обеспечивается постоянным током пониженной величины до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет значения 2.8 В.

Предварительный этап необходим для предотвращения вспучивания и разгерметизации (или даже взрыва с возгоранием) поврежденных аккумуляторов, имеющих, например, внутреннее короткое замыкание между электродами. Если через такой аккумулятор сразу пропустить большой ток заряда, это неминуемо приведет к его разогреву, а дальше как повезет.

Еще одна польза предзаряда - это предварительный прогрев аккумулятора, что актуально при заряде при низких температурах окружающей среды (в неотапливаемом помещении в холодное время года).

Интеллектуальная зарядка должна уметь контролировать напряжение на аккумуляторе во время предварительного этапа заряда и, в случае, если напряжение долгое время не поднимается, делать вывод о неисправности аккумулятора.

Все этапы заряда литий-ионного аккумулятора (включая этап предзаряда) схематично изображены на этом графике:

Превышение номинального зарядного напряжения на 0,15В может сократить срок службы аккумулятора вдвое. Понижение напряжения заряда на 0,1 вольт уменьшает емкость заряженной батареи примерно на 10%, но значительно продляет срок ее службы. Напряжение полностью заряженного аккумулятора после извлечения его из зарядного устройства составляет 4.1-4.15 вольта.

Резюмирую вышесказанное, обозначим основные тезисы:

1. Каким током заряжать li-ion аккумулятор (например, 18650 или любой другой)?

Ток будет зависеть от того, насколько быстро вы хотели бы его зарядить и может лежать в пределах от 0.2С до 1С.

Например, для аккумулятора типоразмера 18650 емкостью 3400 мА/ч, минимальный ток заряда составляет 680 мА, а максимальный - 3400 мА.

2. Сколько времени нужно заряжать, например, те же аккумуляторные батарейки 18650?

Время заряда напрямую зависит от тока заряда и рассчитывается по формуле:

T = С / I зар.

Например, время заряда нашего аккумулятора емкостью 3400 мА/ч током в 1А составит около 3.5 часов.

3. Как правильно зарядить литий-полимерный аккумулятор?

Любые литиевые аккумуляторы заряжаются одинаково. Не важно, литий-полимерный он или литий-ионный. Для нас, потребителей, никакой разницы нет.

Что такое плата защиты?

Плата защиты (или PCB - power control board) предназначена для защиты от короткого замыкания, перезаряда и переразряда литиевой батареи. Как правило в модули защиты также встроена и защита от перегрева.

В целях соблюдения техники безопасности запрещено использование литиевых аккумуляторов в бытовых приборах, если в них не встроена плата защиты. Поэтому во всех аккумуляторах от сотовых телефонов всегда есть PCB-плата. Выходные клеммы АКБ размещены прямо на плате:

В этих платах используется шестиногий контроллер заряда на специализированной микрухе (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 и пр. аналоги). Задачей этого контроллера является отключение батареи от нагрузки при полном разряде батареи и отключение аккумулятора от зарядки при достижении 4,25В.

Вот, например, схема платы защиты от аккумулятора BP-6M, которыми снабжались старые нокиевские телефоны:

Если говорить об 18650, то они могут выпускаться как с платой защиты так и без нее. Модуль защиты располагается в районе минусовой клеммы аккумулятора.

Плата увеличивает длину аккумулятора на 2-3 мм.

Аккумуляторы без PCB-модуля обычно входят в состав батарей, комплектуемых собственными схемами защиты.

Любой аккумулятор с защитой легко превращается в аккумулятор без защиты, достаточно просто распотрошить его.

На сегодняшний день максимальная емкость аккумулятора 18650 составляет 3400 мА/ч. Аккумуляторы с защитой обязательно имеют соответствующее обозначение на корпусе ("Protected").

Не стоит путать PCB-плату с PCM-модулем (PCM - power charge module). Если первые служат только целям защиты аккумулятора, то вторые предназначены для управления процессом заряда - ограничивают ток заряда на заданном уровне, контролируют температуру и, вообще, обеспечивают весь процесс. PCM-плата - это и есть то, что мы называем контроллером заряда.

Надеюсь, теперь не осталось вопросов, как зарядить аккумулятор 18650 или любой другой литиевый? Тогда переходим к небольшой подборке готовых схемотехнических решений зарядных устройств (тех самых контроллеров заряда).

Схемы зарядок li-ion аккумуляторов

Все схемы подходят для зарядки любого литиевого аккумулятора, остается только определиться с зарядным током и элементной базой.

LM317

Схема простого зарядного устройства на основе микросхемы LM317 с индикатором заряда:

Схема простейшая, вся настройка сводится к установке выходного напряжения 4.2 вольта с помощью подстроечного резистора R8 (без подключенного аккумулятора!) и установке тока заряда путем подбора резисторов R4, R6. Мощность резистора R1 - не менее 1 Ватт.

Как только погаснет светодиод, процесс заряда можно считать оконченным (зарядный ток до нуля никогда не уменьшится). Не рекомендуется долго держать аккумулятор в этой зарядке после того, как он полностью зарядится.

Микросхема lm317 широко применяется в различных стабилизаторах напряжения и тока (в зависимости от схемы включения). Продается на каждом углу и стоит вообще копейки (можно взять 10 шт. всего за 55 рублей).

LM317 бывает в разных корпусах:

Назначение выводов (цоколевка):

Аналогами микросхемы LM317 являются: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, КР142ЕН12, КР1157ЕН1 (последние два - отечественного производства).

Зарядный ток можно увеличить до 3А, если вместо LM317 взять LM350. Она, правда, подороже будет - 11 руб/шт .

Печатная плата и схема в сборе приведены ниже:

Старый советский транзистор КТ361 можно заменить на аналогичный p-n-p транзистор (например, КТ3107, КТ3108 или буржуйские 2N5086, 2SA733, BC308A). Его можно вообще убрать, если индикатор заряда не нужен.

Недостаток схемы: напряжение питания должно быть в пределах 8-12В. Это связано с тем, что для нормальной работы микросхемы LM317 разница между напряжением на аккумуляторе и напряжением питания должна быть не менее 4.25 Вольт. Таким образом, от USB-порта запитать не получится.

MAX1555 или MAX1551

MAX1551/MAX1555 - специализированные зарядные устройства для Li+ аккумуляторов, способные работать от USB или от отдельного адаптера питания (например, зарядника от телефона).

Единственное отличие этих микросхем - МАХ1555 выдает сигнал для индикатора процесса заряда, а МАХ1551 - сигнал того, что питание включено. Т.е. 1555 в большинстве случаев все-таки предпочтительнее, поэтому 1551 сейчас уже трудно найти в продаже.

Подробное описание этих микросхем от производителя - .

Максимальное входное напряжение от DC-адаптера - 7 В, при питании от USB - 6 В. При снижении напряжения питания до 3.52 В, микросхема отключается и заряд прекращается.

Микросхема сама детектирует на каком входе присутствует напряжение питания и подключается к нему. Если питание идет по ЮСБ-шине, то максимальный ток заряда ограничивается 100 мА - это позволяет втыкать зарядник в USB-порт любого компьютера, не опасаясь сжечь южный мост.

При питании от отдельного блока питания, типовое значение зарядного тока составляет 280 мА.

В микросхемы встроена защита от перегрева. Но даже в этом случае схема продолжает работать, уменьшая ток заряда на 17 мА на каждый градус выше 110°C.

Имеется функция предварительного заряда (см. выше): до тех пор пока напряжение на аккумуляторе находится ниже 3В, микросхема ограничивает ток заряда на уровне 40 мА.

Микросхема имеет 5 выводов. Вот типовая схема включения:

Если есть гарантия, что на выходе вашего адаптера напряжение ни при каких обстоятельствах не сможет превысить 7 вольт, то можно обойтись без стабилизатора 7805.

Вариант зарядки от USB можно собрать, например, на такой .

Микросхемы не нуждается ни во внешних диодах, ни во внешних транзисторах. Вообще, конечно, шикарные микрухи! Только они маленькие слишком, паять неудобно. И еще стоят дорого ().

LP2951

Стабилизатор LP2951 производится фирмой National Semiconductors (). Он обеспечивает реализацию встроенной функции ограничения тока и позволяет формировать на выходе схемы стабильный уровень напряжения заряда литий-ионного аккумулятора.

Величина напряжения заряда составляет 4,08 - 4,26 вольта и выставляется резистором R3 при отключенном аккумуляторе. Напряжение держится очень точно.

Ток заряда составляет 150 - 300мА, это значение ограничено внутренними цепями микросхемы LP2951 (зависит от производителя).

Диод применять с небольшим обратным током. Например, он может быть любым из серии 1N400X, какой удастся приобрести. Диод используется, как блокировочный, для предотвращения обратного тока от аккумулятора в микросхему LP2951 при отключении входного напряжения.

Данная зарядка выдает довольно низкий зарядный ток, так что какой-нибудь аккумулятор 18650 может заряжаться всю ночь.

Микросхему можно купить как в DIP-корпусе , так и в корпусе SOIC (стоимость около 10 рублей за штучку).

MCP73831

Микросхема позволяет создавать правильные зарядные устройства, к тому же она дешевле, чем раскрученная MAX1555.

Типовая схема включения взята из :

Важным достоинством схемы является отсутствие низкоомных мощных резисторов, ограничивающих ток заряда. Здесь ток задается резистором, подключенным к 5-ому выводу микросхемы. Его сопротивление должно лежать в диапазоне 2-10 кОм.

Зарядка в сборе выглядит так:

Микросхема в процессе работы неплохо так нагревается, но это ей вроде не мешает. Свою функцию выполняет.

Вот еще один вариант печатной платы с smd светодиодом и разъемом микро-USB:

LTC4054 (STC4054)

Очень простая схема, отличный вариант! Позволяет заряжать током до 800 мА (см. ). Правда, она имеет свойство сильно нагреваться, но в этом случае встроенная защита от перегрева снижает ток.

Схему можно существенно упростить, выкинув один или даже оба светодиодов с транзистором. Тогда она будет выглядеть вот так (согласитесь, проще некуда: пара резисторов и один кондер):

Один из вариантов печатной платы доступен по . Плата рассчитана под элементы типоразмера 0805.

I=1000/R . Сразу большой ток выставлять не стоит, сначала посмотрите, насколько сильно будет греться микросхема. Я для своих целей взял резистор на 2.7 кОм, при этом ток заряда получился около 360 мА.

Радиатор к этой микросхеме вряд ли получится приспособить, да и не факт, что он будет эффективен из-за высокого теплового сопротивления перехода кристалл-корпус. Производитель рекомендует делать теплоотвод "через выводы" - делать как можно более толстые дорожки и оставлять фольгу под корпусом микросхемы. И вообще, чем больше будет оставлено "земляной" фольги, тем лучше.

Кстати говоря, бОльшая часть тепла отводится через 3-ю ногу, так что можно сделать эту дорожку очень широкой и толстой (залить ее избыточным количеством припоя).

Корпус микросхемы LTC4054 может иметь маркировку LTH7 или LTADY.

LTH7 от LTADY отличаются тем, что первая может поднять сильно севший аккумулятор (на котором напряжение меньше 2.9 вольт), а вторая - нет (нужно отдельно раскачивать).

Микросхема вышла очень удачной, поэтому имеет кучу аналогов: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Прежде, чем использовать какой-либо из аналогов, сверяйтесь по даташитам.

TP4056

Микросхема выполнена в корпусе SOP-8 (см. ), имеет на брюхе металлический теплосьемник не соединенный с контактами, что позволяет эффективнее отводить тепло. Позволяет заряжать аккумулятор током до 1А (ток зависит от токозадающего резистора).

Схема подключения требует самый минимум навесных элементов:

Схема реализует классический процесс заряда - сначала заряд постоянным током, затем постоянным напряжением и падающим током. Все по-научному. Если разобрать зарядку по шагам, то можно выделить несколько этапов:

Контроль напряжения подключенного аккумулятора (это происходит постоянно).
Этап предзаряда (если аккумулятор разряжен ниже 2.9 В). Заряд током 1/10 от запрограммированного резистором R prog (100мА при R prog = 1.2 кОм) до уровня 2.9 В.
Зарядка максимальным током постоянной величины (1000мА при R prog = 1.2 кОм);
При достижении на батарее 4.2 В, напряжение на батарее фиксируется на этому уровне. Начинается плавное снижение зарядного тока.
При достижении тока 1/10 от запрограммированного резистором R prog (100мА при R prog = 1.2кОм) зарядное устройство отключается.
После окончания зарядки контроллер продолжает мониторинг напряжения аккумулятора (см. п.1). Ток, потребляемый схемой мониторинга 2-3 мкА. После падения напряжения до 4.0В, зарядка включается снова. И так по кругу.

Ток заряда (в амперах) рассчитывается по формуле I=1200/R prog . Допустимый максимум - 1000 мА.

Реальный тест зарядки с аккумулятором 18650 на 3400 мА/ч показан на графике:

Достоинство микросхемы в том, что ток заряда задается всего лишь одним резистором. Не требуются мощные низкоомные резисторы. Плюс имеется индикатор процесса заряда, а также индикация окончания зарядки. При неподключенном аккумуляторе, индикатор моргает с периодичностью раз в несколько секунд.

Напряжение питания схемы должно лежать в пределах 4.5...8 вольт. Чем ближе к 4.5В - тем лучше (так чип меньше греется).

Первая нога используется для подключения датчика температуры, встроенного в литий-ионную батарею (обычно это средний вывод аккумулятора сотового телефона). Если на выводе напряжение будет ниже 45% или выше 80% от напряжения питания, то зарядка приостанавливается. Если контроль температуры вам не нужен, просто посадите эту ногу на землю.

Внимание! У данной схемы есть один существенный недостаток: отсутствие схемы защиты от переполюсовки батареи. В этом случае контроллер гарантированно выгорает из строя из-за превышения максимального тока. При этом напряжение питания схемы напрямую попадает на аккумулятор, что очень опасно.

Печатка простая, делается за час на коленке. Если время терпит, можно заказать готовые модули. Некоторые производители готовых модулей добавляют защиту от перегрузки по току и переразряда ( , например, можно выбрать какая плата вам нужна - с защитой или без, и с каким разъемом).

Так же можно найти готовые платы с выведенным контактом под температурный датчик. Или даже модуль зарядки с несколькими запараллеленными микросхемами TP4056 для увеличения зарядного тока и с защитой от переполюсовки (пример).

LTC1734

Тоже очень простая схема. Ток заряда задается резистором R prog (например, если поставить резистор на 3 кОм, ток будет равен 500 мА).

Микросхемы обычно имеют маркировку на корпусе: LTRG (их можно часто встретить в старых телефонах от самсунгов).

Транзистор подойдет вообще любой p-n-p, главное, чтобы он был рассчитан на заданный ток зарядки.

Индикатора заряда на указанной схеме нет, но в на LTC1734 сказано, что вывод "4" (Prog) имеет две функции - установку тока и контроль окончания заряда батареи. Для примера приведена схема с контролем окончания заряда при помощи компаратора LT1716.

Компаратор LT1716 в данном случае можно заменить дешевым LM358.

TL431 + транзистор

Наверное, сложно придумать схему из более доступных компонентов. Здесь самое сложное - это найти источник опорного напряжение TL431. Но они настолько распространены, что встречаются практически повсюду (редко какой источник питания обходится без этой микросхемы).

Ну а транзистор TIP41 можно заменить любым другим с подходящим током коллектора. Подойдут даже старые советские КТ819, КТ805 (или менее мощные КТ815, КТ817).

Настройка схемы сводится к установке выходного напряжения (без аккумулятора!!!) с помощью подстроечного резистора на уровне 4.2 вольта. Резистор R1 задает максимальное значение зарядного тока.

Данная схема полноценно реализует двухэтапный процесс заряда литиевых аккумуляторов - сначала зарядка постоянным током, затем переход к фазе стабилизации напряжения и плавное снижение тока практически до нуля. Единственный недостаток - плохая повторяемость схемы (капризна в настройке и требовательна к используемым компонентам).

MCP73812

Есть еще одна незаслуженно обделенная вниманием микросхема от компании Microchip - MCP73812 (см. ). На ее базе получается очень бюджетный вариант зарядки (и недорогой!). Весь обвес - всего один резистор!

Кстати, микросхема выполнена в удобном для пайки корпусе - SOT23-5.

Единственный минус - сильно греется и нет индикации заряда. Еще она как-то не очень надежно работает, если у вас маломощный источник питания (который дает просадку напряжения).

В общем, если для вас индикация заряда не важна, и ток в 500 мА вас устраивает, то МСР73812 - очень неплохой вариант.

NCP1835

Предлагается полностью интегрированное решение - NCP1835B, обеспечивающее высокую стабильность зарядного напряжения (4.2 ±0.05 В).

Пожалуй, единственным недостатком данной микросхемы является ее слишком миниатюрный размер (корпус DFN-10, размер 3х3 мм). Не каждому под силу обеспечить качественную пайку таких миниатюрных элементов.

Из неоспоримых преимуществ хотелось бы отметить следующее:

Минимальное количество деталей обвеса.
Возможность зарядки полностью разряженной батареи (предзаряд током 30мА);
Определение окончания зарядки.
Программируемый зарядный ток - до 1000 мА.
Индикация заряда и ошибок (способна детектировать незаряжаемые батарейки и сигнализировать об этом).
Защита от продолжительного заряда (изменяя емкость конденсатора С т, можно задать максимальное время заряда от 6,6 до 784 минут).

Стоимость микросхемы не то чтобы копеечная, но и не настолько большая (~1$), чтобы отказаться от ее применения. Если вы дружите с паяльником, я бы порекомендовал остановить свой выбор на этом варианте.

Более подробное описание находится в .

Можно ли заряжать литий-ионный аккумулятор без контроллера?

Да, можно. Однако это потребует плотного контроля за зарядным током и напряжением.

Вообще, зарядить АКБ, к примеру, наш 18650 совсем без зарядного устройства не получится. Все равно нужно как-то ограничивать максимальный ток заряда, так что хотя бы самое примитивное ЗУ, но все же потребуется.

Самое простейшее зарядное устройство для любого литиевого аккумулятора - это резистор, включенный последовательно с аккумулятором:

Сопротивление и мощность рассеяния резистора зависят от напряжения источника питания, который будет использоваться для зарядки.

Давайте в качестве примера, рассчитаем резистор для блока питания напряжением 5 Вольт. Заряжать будем аккумулятор 18650, емкостью 2400 мА/ч.

Итак, в самом начале зарядки падение напряжение на резисторе будет составлять:

U r = 5 - 2.8 = 2.2 Вольта

Предположим, наш 5-вольтовый блок питания рассчитан на максимальный ток 1А. Самый большой ток схема будет потреблять в самом начале заряда, когда напряжение на аккумуляторе минимально и составляет 2.7-2.8 Вольта.

Внимание: в данных расчетах не учитывается вероятность того, что аккумулятор может быть очень глубоко разряжен и напряжение на нем может быть гораздо ниже, вплоть до нуля.

Таким образом, сопротивление резистора, необходимое для ограничения тока в самом начале заряда на уровне 1 Ампера, должно составлять:

R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 Ом

Мощность рассеивания резистора:

P r = I 2 R = 1*1*2.2 = 2.2 Вт

В самом конце заряда аккумулятора, когда напряжение на нем приблизится к 4.2 В, ток заряда будет составлять:

I зар = (U ип - 4.2) / R = (5 - 4.2) / 2.2 = 0.3 А

Т.е., как мы видим, все значения не выходят за рамки допустимых для данного аккумулятора: начальный ток не превышает максимально допустимый ток заряда для данного аккумулятора (2.4 А), а конечный ток превышает ток, при котором аккумулятор уже перестает набирать емкость (0.24 А).

Самый главный недостаток такой зарядки состоит в необходимости постоянно контролировать напряжение на аккумуляторе. И вручную отключить заряд, как только напряжение достигнет 4.2 Вольта. Дело в том, что литиевые аккумуляторы очень плохо переносят даже кратковременное перенапряжение - электродные массы начинают быстро деградировать, что неминуемо приводит к потери емкости. Одновременно с этим создаются все предпосылки для перегрева и разгерметизации.

Если в ваш аккумулятор встроена плата защиты, о которых речь шла чуть выше, то все упрощается. По достижении определенного напряжение на аккумуляторе, плата сама отключит его от зарядного устройства. Однако такой способ зарядки имеет существенные минусы, о которых мы рассказывали в .

Защита, встроенная в аккумулятор не позволит его перезарядить ни при каких обстоятельствах. Все, что вам остается сделать, это проконтролировать ток заряда, чтобы он не превысил допустимые значения для данного аккумулятора (платы защиты не умеют ограничивать ток заряда, к сожалению).

Зарядка при помощи лабораторного блока питания

Если в вашем распоряжении имеется блок питания с защитой (ограничением) по току, то вы спасены! Такой источник питания уже является полноценным зарядным устройством, реализующим правильный профиль заряда, о котором мы писали выше (СС/СV).

Все, что нужно сделать для зарядки li-ion - это выставить на блоке питания 4.2 вольта и установить желаемое ограничение по току. И можно подключать аккумулятор.

Вначале, когда аккумулятор еще разряжен, лабораторный блок питания будет работать в режиме защиты по току (т.е. будет стабилизировать выходной ток на заданном уровне). Затем, когда напряжение на банке поднимется до установленных 4.2В, блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения, а ток при этом начнет падать.

Когда ток упадет до 0.05-0.1С, аккумулятор можно считать полностью заряженным.

Как видите, лабораторный БП - практически идеальное зарядное устройство! Единственное, что он не умеет делать автоматически, это принимать решение о полной зарядке аккумулятора и отключаться. Но это мелочь, на которую даже не стоит обращать внимания.

Как заряжать литиевые батарейки?

И если мы говорим об одноразовой батарейке, не предназначенной для перезарядки, то правильный (и единственно верный) ответ на этот вопрос - НИКАК.

Дело в том, что любая литиевая батарейка (например, распространенная CR2032 в виде плоской таблетки) характеризуется наличием внутреннего пассивирующего слоя, которым покрыт литиевый анод. Этот слой предотвращает химическую реакцию анода с электролитом. А подача стороннего тока разрушает вышеуказанный защитный слой, приводя к порче элемента питания.

Кстати, если говорить о незаряжаемой батарейке CR2032, то есть очень похожая на нее LIR2032 - это уже полноценный аккумулятор. Ее можно и нужно заряжать. Только у нее напряжение не 3, а 3.6В.

О том же, как заряжать литиевые аккумуляторы (будь то аккумулятор телефона, 18650 или любой другой li-ion аккумулятор) шла речь в начале статьи.

85 коп/шт. Купить MCP73812 65 руб/шт. Купить NCP1835 83 руб/шт. Купить *Все микросхемы с бесплатной доставкой

Введение.

Литий-ионный аккумулятор.

Так называемые

Внутреннее сопротивление.

проседать

Контроллер.

Процесс зарядки.
не рекомендуется

Как продлить жизнь батарее?

Именно по причине замедлившихся процессов зарядка охлаждённого аккумулятора будет слабоэффективной. Более того, это наносит ему определённый вред. Следует дождаться, когда температура батареи достигнет комнатной. Энергетические свойства аккумулятора вернутся к первоначальным значениям.

DimonVideo DimonVideo

2011-02-06T15:36:09Z 2011-02-06T15:36:09Z

37 понравился

Кое-что о Li-ion, или почему батарея быстро садится

- Введение.
Li-ion аккумулятор - тип химического источника тока, получивший широкое распространение в современной мобильной технике. В настоящий момент производители практически полностью отказались от использования прочих типов аккумуляторных батарей в мобильных телефонах, поэтому чрезвычайно важно знать, как правильно пользоваться литиевыми источниками питания. В данной статье будут озвучены основные особенности устройства и использования Li-ion батарей, а также некоторые практические советы.

Литий-ионный аккумулятор.
Литиевые аккумуляторы относят к элементам, имеющим наивысшую плотность энергии, но в то же время они являются самыми чувствительными к технологии использования и зарядки. Это особенно актуально, учитывая фактическую невозможность провести операцию восстановления ёмкости – литиевые аккумуляторы не подвержены воздействию эффекта памяти.
Так называемые циклы тренировки-восстановления слабо влияют на срок службы Li-ion аккумулятора, поскольку процессы окисления, повышающие внутреннее сопротивление батареи, необратимы. Нужно заметить, что литиевая батарея гораздо сильнее подвержена старению и из-за коррозии необратимо теряет часть ёмкости в процессе хранения, даже в идеальных условиях на складе . Поэтому, приобретая новую Li-Ion батарею, покупатель должен чётко знать дату её выпуска. К сожалению, зачастую производители кодируют дату выпуска батареи в серийном номере, делая её труднодоступной для нас.
Для Li-Ion аккумулятора не рекомендуется режим, при котором сотовый телефон используется от случая к случаю, из-за относительно низкого КПД батареи в этом случае, а также сравнительно малого срока эксплуатации.

Внутреннее сопротивление.
Это одна из основных характеристик аккумулятора. Чем она меньше, тем лучше. В норме для Li-Ion аккумулятора внутреннее сопротивление соответствует 150-250мОм при напряжении 3.6В.
Внутреннее сопротивление (далее ВС), по большому счету, определяет производительность батареи. Если при работе с аккумулятором с высоким ВС потребуется обеспечить большой ток нагрузки в кратковременном режиме, что характерно для сотовых телефонов, то выходное напряжение аккумулятора будет проседать за счёт большого падения на ВС батареи. Поскольку потребление тока сотовыми телефонами носит импульсный характер, то в пиковые моменты потребления тока напряжение аккумулятора может упасть до нижнего предела напряжения питания и телефон сообщит, что аккумулятор разряжен, несмотря на то, что до полного разряда еще далеко. Таким образом телефон может подвести владельца в самый ответственный момент.
Кроме того, высокое ВС вызывает серьёзные потери при зарядке, что выражается в чрезмерном нагреве батареи. Также, при заряде батареи с высоким ВС, напряжение на её ячейке быстрее достигает порогового, и телефон сообщит о завершении зарядки, но при этом батарея будет недозаряжена.
Существуют соответствующие методы, позволяющие измерить ВС батареи, однако они зачастую недоступны рядовому пользователю. Наиболее распространённый метод заключается в измерении падения напряжения в аккумуляторе при постоянной нагрузке на нём.

Контроллер.
Li-Ion аккумуляторы снабжают специальной схемой-контроллером, которая следит за напряжением ячейки и отключает выходные контакты батареи при уходе её напряжения за допустимые пределы.
К сожалению, иногда попадаются неоригинальные батареи, производитель которых сэкономил на контроллере. Это может привести к печальным последствиям, вплоть до разгерметизации батареи и взрыва вследствие перегрева и повышенного напряжения на ней.
Мне самому пришлось столкнуться с некачественным изделием, в котором был установлен псевдо-контроллер:

Как видно из фото, вся эта электрическая ахинея, в которую забыли впаять половину деталей, вообще не получает питания - плюсовой вывод батареи электрически никак с ней не связан. Более того, некоторые выводы транзисторов либо никуда не подключены, либо закорочены. Это полностью исключает какое-либо вмешательство схемы в жизнь батареи. Неудивительно, что после некоторого времени эксплуатации металлический стакан батареи ощутимо раздулся.
Контроллеры не дают заряжать батарею, которая разрядилась до 2.5В и менее. Дело в том, что в такой глубоко разряженной батарее происходят необратимые процессы разрушения электрохимической структуры, и попытка зарядить эту батарею приведёт к тому, что внутри неё произойдёт выделение металлического лития. Выделение лития часто является причиной взрыва.

Процесс зарядки.
За процесс заряда батареи отвечает специализированная микросхема, которая сочетает в себе стабилизаторы тока и напряжения, а также элемент памяти, в котором записана информация о последовательности и длительности стадий заряда. Поскольку чаще всего определённая микросхема рассчитана на определённую ёмкость аккумулятора, то не рекомендуется использование в телефоне батареи с ёмкостью, отличающейся от стандартной для его собственного аккумулятора.
Упрощённый график процесса полной зарядки для 750мАч Li-Ion аккумулятора:

Процесс зарядки по этому графику можно разделить на две стадии:
1. Заряд при постоянной мощности, постоянном токе.
2. Заряд при постоянном напряжении.
Иногда можно встретить «быстрые» зарядные устройства, которые, минуя вторую стадию, за один час заряжают аккумулятор. Однако при таком способе батарея набирает всего около 70% ёмкости.
Существуют так называемые «лягушки» - зарядные устройства, которые заряжают батарею напрямую через её выходные контакты. Зачастую в них не предусмотрена программа стадий зарядки, что оказывает негативное действие на ячейку. Частое использование такого способа зарядки сильно сокращает срок службы батареи.
Вопреки расхожему мнению, заряжать литиевый аккумулятор можно и разряженный наполовину, не обязательно дожидаться полной разрядки, как это делалось для NiCd.

Как продлить жизнь батарее?
В процессе использования литиевых аккумуляторов полезно соблюдать следующие несложные советы.

1. Во время зарядки отключиться от интернета (особенно в случае 3G или Wifi) и кабеля usb.
Любое подключение влияет на длительность заряда, активное подключение тем более, поскольку вызывает разогрев батареи. При повышении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции увеличивается в 2-4 раза ((с) Вант-Гофф), в данном случае в 2-4 раза возрастает процесс саморазряда и утечки тока в аккумуляторе, он быстрее изнашивается.
При активном подключении время зарядки может увеличиться в несколько раз, и то при этом сигнал полной зарядки не совсем будет соответствовать истине (температура и ограничение по времени заряда со стороны микросхемы). Исходя из этого, заряд при вообще выключенном телефоне в 4-8 раз сокращает разрушительные для аккумулятора процессы во время зарядки.

2. Аккумулятор, не используемый долгое время, должен храниться заряженным.
Понижение напряжения ниже 2.5В делает аккумулятор бесполезным. Ток саморазряда для Li-Ion аккумулятора составляет 10% в месяц, без учёта траты энергии на контроллер.
Однако в случае долгого хранения всё это не имеет никакого значения, поскольку, как было указано выше, процесс старения происходит и самопроизвольно. Типовой срок службы аккумулятора составляет не более 2-х лет.

3. Не подвергать зарядке аккумулятор, только что попавший под воздействие отрицательных температур.
При охлаждении процессы внутри аккумулятора замедляются. Поэтому при активном использовании телефона возможно преждевременное сообщение о полной разрядке, хотя запас ещё есть. Эффект аналогичен высокому внутреннему сопротивлению, но носит обратимый характер. Из-за замедленной химической реакции аккумулятор просто не успевает поставлять необходимый объём энергии, в результате чего происходит просадка напряжения.
Именно по причине замедлившихся процессов зарядка охлаждённого аккумулятора будет слабоэффективной. Более того, это наносит ему определённый вред. Следует дождаться, когда температура батареи достигнет комнатной. Энергетические свойства аккумулятора вернутся к первоначальным значениям. ">

При длительном хранении и несоблюдении зарядно-разрядных режимов эксплуатации, аккумуляторы сотовых телефонов приходят в негодность. Попытка восстановить ёмкость аккумуляторов длительным зарядом или специальными режимами зарядки и восстановления ёмкости не всегда приводит к желаемому результату. Никель-кадмиевые и никель - металлогидридные аккумуляторы, используемые в сотовой связи, по сравнению с литий- ионными имеют «эффект памяти», не допускают длительного подключения к зарядному устройству, требуют тренировочные циклы. Литий- полимерные аккумуляторы используют твёрдый сухой электролит из полимера, недостаток -плохая проводимость, преимущество –очень малая толщина, устойчивость к перезаряду.

Аккумулятор после продолжительной эксплуатации не имеет достаточной для работы ёмкости, быстро разряжается и долго заряжается.
Старение аккумуляторов вызвано ростом кристаллизации. Кристаллы имеют высокое сопротивление и снижают зарядно-разрядный ток. Применение импульсных зарядных устройств с системой контроля и струйного подзаряда позволяет продлить эксплуатацию аккумулятора.

Разрядить аккумулятор возможно токами не превышающими токи дежурного режима передачи в 150-200мА, нагружая большими тока - схема защиты отключит аккумулятор от нагрузки через 10-20 мс. после подключения, схема запирается и ток разряда снижается почти до нуля, при повторном замыкании разрядной цепи ток разряда вновь возникает. Это необходимо для предотвращения взрыва литий - ионного аккумулятора после образования металлического лития и опасности разгерметизации.

Ток разряда при диагностики аккумулятора можно получить в импульсном режиме с определённой частотой следования импульсов, так называемый импульсный разряд.
Чтобы определить техническое состояние аккумулятора сотового телефона необходимо его нагружать импульсным разрядным током.

Данное решение применимо и для диагностики щелочных и кислотных аккумуляторов любой ёмкости, всё зависит от мощности аккумуляторов и разрядных цепей.

Внутреннее сопротивление аккумуляторов сотовых телефонов не должно превышать 0.3 Ома, большая величина не позволит нормально работать длительное время, напряжение ускоренно снижается, вскоре экран гаснет с переходом в энергосберегающий режим хранения. Для рекомбинации ионов лития в аккумуляторе после полной зарядки рекомендуется 3- 5 часовой отдых аккумулятора. Форма и время разрядного импульса устройства диагностики аккумуляторов сотовых телефонов должно повторять форму нагрузочного тока аккумулятора в режиме передачи цифрового сигнала в стандарте GSM -импульсный ток передачи 1,5 Ампера, длительность 567 мкс и частота следования 4,61 мс. Ток потребления в паузах составляет 200мА. Узел защиты литиевых аккумуляторов состоит из двух микросхем одна работает в режиме компаратора, вторая содержит два последовательных полевых транзистора со встроенными диодами включенными во встречном положении с функциями: защиты от чрезмерной разрядки (когда напряжение на аккумуляторе во время разрядки ниже установленного уровня, задержка закрывания полевого транзистора VT1 составляет 12мс), защита от замыкания выводов аккумулятора (когда напряжение на полевых транзисторах превысит определённый порог, закрывание транзистора VT1 происходит со скоростью 0,4 мс), защита от превышения допустимого зарядного тока (чужой ЗУ - закрывается VT2), зарядка сильно разряженных аккумуляторов (напряжение элемента более 1,5 Вольта).

Принципиальная схема прибора диагностики аккумуляторов сотовых телефонов (рис.1) состоит: из ждущего мультивибратора импульсов на аналоговом таймере DA1, с ручным внешним пуском и установкой частоты генератора, разрядной схемы на биполярном транзисторе VT1 и аналоговом индикаторе ёмкости исследуемого аккумулятора на микросхеме DA3. Питание принципиальной схемы выполнено от сетевого источника через стабилизатор напряжения DA4.

В исходном состоянии на выходе 3 таймера DA1 уровень напряжения близок к нулю, так как в начальный момент подачи питания на входе нижнего компаратора уровень напряжения выше 1/3 Un.В этом устойчивом состоянии схема может находиться сколько угодно долго.

При нажатии кнопки SB1 - «Пуск» появляется запускающий импульс на входе 2 DA1 в виде низкого уровня напряжения, срабатывает нижний компаратор таймера и внутренний триггер переключится, что приведёт к закрытию транзистора сброса по входу 7DA1, конденсатор C2 начнёт заряжаться через резисторы R3,R4, в это время на выходе 3DA1 поддерживается высокий уровень напряжения. Генерирование прямоугольных импульсов продолжится со временем Т1=1,1 С1 (R1+R2).

По достижению на конденсаторе С2 напряжения в 2/3 Un верхний компаратор срабатывает и обнуляет триггер, внутренний транзистор сброса разряжает конденсатор С2 через резистор R5.

При достижении напряжения на конденсаторе С1 более 1/3 Un таймер прекратит работу.
Длительность одиночного импульса на выходе 3DA1 Т2 = 1,1С2 (R3+R4) можно плавно изменять переменным резистором R4.

Вывод 5 DA1 позволяет получить прямой доступ к точке делителя с уровнем напряжения 2/3 Un, являющейся опорной для работы верхнего компаратора. Использование данного вывода позволяет менять этот уровень для получения модификаций схемы. В данном устройстве диагностики аккумуляторов сотовых телефонов этот вывод используется для стабилизации режима измерений и коррекции влияния внешней температуры. Модификация напряжения на выводе 5DA1 выполняется с помощью микросхемы DA2 - регулируемого параллельного стабилизатора напряжения и используется в качестве источника образцового напряжения - регулируемого стабилитрона. В микросхеме стабилизатора имеются собственные устройства защиты от перегрузки и повышенного входного напряжения. Терморезистор RK1 позволяет корректировать изменения технического состояния аккумулятора с учётом повышения или понижения внешней температуры.

При повышении напряжения на нагрузке R9 в цепи эмиттера биполярного транзистора VT1 параллельный стабилизатор открывается по входу управления 1DA2, сопротивление катод-анод снижается и падает напряжение на выводе 5 DA1, растёт частота на выходе 3DA1 таймера, что ведёт к снижению напряжения на нагрузке R9. Назначение транзистора VT1 в схеме диагностики -подключение нагрузки, разрядного резистора R9 к аккумулятору GB1. В коллекторную цепь транзистора подключен испытуемый аккумулятор, в эмиттерную подключены, кроме нагрузки, цепи контроля напряжения и температуры цепи отрицательной обратной связи RК1,R11,R10 и цепи контроля уровня емкости аккумулятора R12, R13,R14.

Напряжение аккумуляторов разного исполнения несколько отличаются, корректировку можно выполнить резистором R11. Падение напряжения на нагрузке - резисторе R9 при открытии очередным импульсом генератора транзистора VT1 создаёт падение напряжения, оно тем больше чем больше ёмкость аккумулятора и ниже его внутреннее сопротивление. С переменного резистора R13 через резистор R14 контрольное напряжение поступает на входной усилитель пятиканального таймера DA3. К выводам ключей компараторов К1-К5 подключены светодиоды. Возрастание напряжения на входе 8DA3, после усиления, поступает на внутренний делитель напряжения сигнала, ключи на входах внутренних компаратор будут открываться в момент превышения этого напряжения. Чем больше уровень сигнала, тем больше ключей будет открыто. При напряжении на входе 8DA3 в 0,25 Вольта горят все светодиоды.

Светодиоды по свечению следует распределить в следующем порядке: красный, полный разряд - HL1, оранжевый HL2 –емкость в аккумуляторе минимальная, зелёный HL3,HL4 - заряжен на 50 -75 процентов, синий HL5 -100%. При полной зарядке включится звуковой сигнал сирены ZQ1.

Наладку принципиальной схемы диагностики аккумуляторов сотовых телефонов начинают с проверки работы генератора на таймере DA1, если нет осциллографа импульсы на выходе 3 таймера DA1 можно определить по светодиоду или вольтметром по высокому уровню при нажатии кнопки «Пуск».

Подключив в правильной полярности свежезаряженный аккумулятор сотового телефона, резистором R13 выставить свечение светодиода HL5.

При диагностике аккумуляторов со сроком работы более 6 месяцев, количество включенных светодиодов уменьшится. Снижение напряжения на аккумуляторе при высоком внутренним сопротивлении снизит падение напряжения на разрядном резисторе R9. Подключение проверяемого аккумулятора к устройству диагностики выполняется острыми наконечниками контрольных шнуров используемых от тестеров.

Время измерения устанавливается резистором R1, частота следования импульсов в пределах 400 -1000 Герц устанавливается резистором R4.

Светодиоды крепятся в отверстия передней панели корпуса в приемлемом порядке. Все радиодетали малогабаритные с установкой на печатной плате.

Сетевой трансформатор на выходное напряжение 2*9 вольт 100мА крепится в корпусе отдельно от печатной платы. Сетевое питание, в переносном варианте использования прибора, можно заменить на батарею типа «Крона» напряжением 9 вольт.

Литература:

В.Коновалов «Зарядно-восстановительное устройство для Ni-Ca аккумуляторов» Радио №3 /2006 стр.53.
В.Коновалов «Измеритель R-вн АБ» Радиомир №8.2004г. стр.14.
В.Коновалов «Импульсная диагностика аккумуляторов». №7.2008г. стр.15
Д.А.Хрусталёв «Аккумуляторы» г. Москва 2003г.
И.П.Шелестов «Радиолюбителям полезные схемы» книга 5.
Микросхемы для защиты литиевых аккумуляторов. Радио №8 2004 г. стр.49.
Малогабаритные сетевые трансформаторы.Радио №8/2004 стр.44.
И.Нечаев «Стабилизаторы напряжения с микросхемой КР142ЕН19А.» Радио №6.2000 стр.57.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Мой блокнот
DA1	Программируемый таймер и осциллятор	TLC555M	1		В блокнот
DA2	ИС источника опорного напряжения	TL431	1		В блокнот
DA3	Микросхема	AN6884	1		В блокнот
DA4	Линейный регулятор	LM7809	1		В блокнот
VT1	Биполярный транзистор	КТ829А	1		В блокнот
VD1	Диод	КД512Б	1		В блокнот
VD2	Диодная сборка	F12C20C	1		В блокнот
С1		47 мкФ	1		В блокнот
С2	Конденсатор	0.1 мкФ	1		В блокнот
С3	Конденсатор	0.01 мкФ	1		В блокнот
С4	Конденсатор	0.22	1		В блокнот
С5, С7	Электролитический конденсатор	470 мкФ 16 В	2		В блокнот
С6	Электролитический конденсатор	10 мкФ 16 В	1		В блокнот
R1	Подстроечный резистор	1 МОм	1		В блокнот
R2	Резистор	100 кОм	1		В блокнот
R3	Резистор	33 кОм	1		В блокнот
R4	Подстроечный резистор	330 кОм	1		В блокнот
R5, R10	Резистор	510 Ом	2		В блокнот
R6, R8	Резистор	1.5 кОм	2		В блокнот
R7	Резистор	12 кОм	1		В блокнот
R9	Резистор	3 Ом	1	5 Вт	В блокнот
R11	Переменный резистор	2.2 кОм	1		В блокнот
R12, R15	Резистор	5.6 кОм	2

Владельцы современных мобильных телефонов постоянно сталкиваются с такой проблемой - батарея перестает держать заряд. Поэтому вопрос телефона?" вполне логичен, ведь покупать новую батарею практически никогда не хочется.

Почему аккумулятор плохо держит заряд

Со временем емкость батареи падает - это физический процесс, который невозможно предотвратить. У аккумулятора есть свой срок годности, и когда он подходит к концу, свойства аккумулятора начинают портиться. Однако ответ на вопрос "Можно ли реанимировать аккумулятор для телефона?" остается положительным - продлить срок его службы вполне возможно, и ниже мы расскажем как.

Кроме того, батарея может хуже держать заряд из-за физической неисправности - загрязненности контактов или вздутия. Тут, скорее всего, понадобится его заменить.

Почему телефон не заряжается

Не заряжается аккумулятор обычно из-за каких-то физических неисправностей. Можно реанимировать аккумулятор телефона в такой ситуации? Нет, скорее всего, нельзя, так как поломка не позволит это сделать. Однако бывает так, что аккумулятор не получается зарядить, если он давно полностью разрядился, то есть произошла глубокая разрядка. И в этом случае батарее телефона еще можно помочь.

после глубокой разрядки при помощи батарейки

Если полностью и давно не заряжался, то он вполне может не реагировать на обычную зарядку. В этом случае можно попробовать зарядить его от другой батарейки. Для этой процедуры вам понадобится:

Девятивольтовая батарейка.
Десять сантиметров изоленты.
Два обычных тонких электропровода.
Непосредственно "убитый" аккумулятор.

Обмотайте провода изолентой, оставив свободными края с обеих сторон.
Подсоедините один провод одним концом к контакту "плюс", а другой провод - к контакту "минус". Понять контакты можно по маркировке. Обязательно используйте два разных провода.
Примотайте провода изолентой.
Другие концы проводов соедините соответственно с плюсом и минусом батарейки. Обязательно соединяйте плюс аккумулятора с плюсом батарейки, и минус аккумулятора с минусом батарейки! В противном случае может произойти короткое замыкание, что приведет к удару током и порче обоих источников питания.
Примотайте провода изолентой к батарейке.

После этих манипуляций ждите до тех пор, пока батарея телефона немного не нагреется. Обычно это занимает примерно минуту. После этого дайте аккумулятору остыть и поместите его в телефон. Если телефон включается, то поздравляем - вы только что узнали, как реанимировать аккумулятор телефона!

Как реанимировать аккумулятор телефона в домашних условиях «лягушкой»

Еще один достаточно простой способ восстановления аккумулятора - зарядка его устройством «лягушка». Этот прибор позволяет быстро зарядить даже полностью разряженный аккумулятор. Он представляет собой блок, который включается в розетку. К нему подключается аккумулятор, затем контакты «лягушки» соединяются с контактами "пациента" и начинается зарядка. Как правило, много времени она не занимает. Многим помогает именно этот способ, хотя эффективен он не всегда.

Замораживание батареи

Многие из нас слышали вопрос «Как реанимировать аккумулятор телефона в морозилке?». Вопрос кажется странным, однако на самом деле это весьма эффективный метод. Он осуществляется в несколько этапов:

Вытащите из телефона полностью разряженный аккумулятор.
Поместите его в пакет. Он должен быть пластиковым и герметичным, чтобы на батарею не попала вода.
Положите пакет с аккумулятором в морозильник примерно на 12 часов.
Лучше подложите что-нибудь под пакет, чтобы тот не примерз к дну морозилки.
Через 12 часов вытащите аккумулятор и дайте ему нагреться до комнатной температуры. Ни в коем случае не вставляйте в телефон холодный аккумулятор!
Протрите батарею от влаги, вставьте в телефон и включите мобильный.
Если телефон включается, то поставьте его на зарядку.

Низкая температура немного восстанавливает энергию аккумулятора и позволяет эффективно заряжать его от обычных зарядных устройств. Кстати, иногда это помогает и в том случае, если аккумулятор просто стал хуже держать заряд.

Важные предупреждения

Ни в коем случае не оставляйте аккумулятор подключенным к девятивольтовой батарейке надолго - это может привести к его взрыву.
Иногда если надолго оставить их в морозилке. Это связано с тем, что для батареи не менее губительно слишком длительное воздействие низкой температуры.

Если вам кажется, что аккумулятор неисправен, то проверьте сначала, нет ли проблемы с зарядным устройством. Возможно, телефон не заряжается из-за того, что сломалось именно оно.
Пытайтесь зарядить от девятивольтовой батарейки только полностью разряженные аккумуляторы. Если батарея работает, то она легко может загореться либо вообще взорваться.
Обязательно помещайте аккумулятор в морозильник в герметичном пакете - так он не испортит вам еду, если вдруг подтечет.

Если вы будете следовать этим советам, то вопрос, как реанимировать аккумулятор телефона, решится для вас быстро и без проблем.

Как восстановить прежнюю емкость аккумулятора

Если ваш аккумулятор не «умер», а просто стал хуже держать заряд, то в домашних условиях с помощью нескольких манипуляций вы можете на некоторое время вернуть ему емкость. Для этого вам понадобится эта деталь, источник тока с регулировкой напряжения силы, реостат и вольтметр.

Подключите параллельно аккумулятору реостат и вольтметр.
Понизьте напряжение до одного вольта, но не ниже 0,9 вольт.
Следите, чтобы батарея была не горячее 50 °С. Если она нагреется сильнее, то отключите ее и охладите до комнатной температуры.
Подождите примерно 15 минут.
Подключите батарею и амперметр последовательно, а вольтметр и источник тока параллельно. Один контакт вольтметра соедините со свободным полюсом батарейки, а другой - с контактом амперметра.
После этого медленно закрепите на батарее термодатчик и поставьте с помощью регулятора минимальное напряжение.
Затем осторожно поднимайте его, пока сила тока не станет равна одной десятой ёмкости аккумулятора.
Каждые пять минут повышайте уровень напряжения, а когда сила тока станет снижаться, делайте это каждый час.
Когда напряжение дойдет до 1,5 Вольт, просто оставьте батарею на зарядке.
Через 5-6 часов или раньше сила тока упадет до нуля. В этот момент отключите зарядку.
Подождите примерно полчаса и поставьте телефон на обычную зарядку.

Иногда подобную процедуру следует повторять несколько раз, но результаты могут быть действительно впечатляющими.

Теперь вы знаете, как реанимировать аккумулятор телефона в различных, даже самых сложных ситуациях. Для одних способов вам не потребуется практически ничего, а для других нужны будут минимальные навыки обращения с электричеством. Если вы считаете, что их у вас нет, то попробуйте отдать аккумулятор в сервисный центр. Иногда за его восстановление берут не такие уж большие суммы.

Если же восстановить аккумулятор так и не удастся, то задумайтесь о покупке нового - все равно у любого устройства есть тот или иной срок службы, и продлить его можно далеко не всегда. А аккумуляторы, даже фирменные, сегодня стоят не так уж дорого.

Присадки