MAX1555. USB зарядное для Li-Po аккумулятора.

Аккумулятор литий-ионный - штука не новая и о способах его зарядки сказано много. Я опишу практический пример заряда однобаночного (3,7В) Li-Po аккумулятора, используя питание USB-разъема. Зарядка через USB - это наиболее удобный способ для мобильных устройств и приборов.

Но, перед тем как описать схему зарядного устройства, рассмотрим сами аккумуляторы. Существуют простые аккумуляторы, вроде таких:

И аккумуляторы со встроенным контроллером заряда. Выполнен контроллер в виде крохотной платы, припаянной к выводам аккумулятора. Обратите внимание, такие аккумуляторы обычно имеют контакты в виде проводов.

Действительно - это же логично: снабдить аккумулятор контроллером заряда. Пусть чуть дороже, но на сколько меньше хлопот. Но что кроется под этим названием: "контроллер заряда"?

Это всего лишь микросхема защиты аккумулятора от перенапряжения, чрезмерного разряда и короткого замыкания. Суть ее действия проста - при запредельных напряжениях или токе, микросхема выключает транзисторный ключ, отключая от цепи аккумулятор. Иногда на выходе такого аккумулятора бывает напряжение 0В. Не пугайтесь, это не значит, что аккумулятор "умер". Просто аккумулятор разрядился до нижнего предела и контроллер заряда отключил его. Достаточно его зарядить.

Как заряжать такие аккумуляторы? Ответ: так же как и Li-Po аккумулятор без контроллера заряда. Li-Po аккумулятор с контроллером заряда - это всего лишь аккумулятор с дополнительной защитой. Какой аккумулятор лучше - выбирать Вам. Но Вы должны помнить, что Li-Po аккумулятор боится чрезмерного заряда и чрезмерного разряда. И если проблема с чрезмерным зарядом решается зарядным устройством, то вероятность разрядить аккумулятор ниже допустимого предела, вынуждает применять Li-Po аккумулятор с контроллером заряда.

Таким образом, мы определились, что оба варианта Li-Po аккумуляторов - и с контроллером заряда и без него - требуют специального зарядного устройства. Что же будет если Li-Po аккумулятор тупо воткнуть к 5В питания USB? Вы будете удивлены, но аккумулятор зарядится! Хотя при этом процесс зарядки нормальным не назовешь, и при такой зарядке аккумулятор долго жить не будет. Причем Li-Po аккумулятор с контроллером заряда при полном заряде отключится (сработает защита). Хотя к этому времени аккумулятор изрядно разогреется, ничего страшного, может, и не произойдет. А вот без контроллера заряда аккумулятор может окончить жизнь в яркой вспышке, и сжечь Ваш компьютер, или куда Вы там его воткнете, вместе с домом/офисом/заводом.

Существует дешевый "китайский" способ заряжать Li-Po аккумулятор (но только с контроллером заряда!) через токоограничивающий резистор. А параллельно резистору включать светодиод. Светодиод гаснет при полном заряде. Т.е. когда сработает защита. Такой способ применяется в детских китайских игрушках, когда движущаяся/летающая/плавающая игрушка заряжается от батарей блока дистанционного управления. Такой способ подойдет, если Ваш дядя работает на аккумуляторном заводе, и у Вас этих аккумуляторов "ну просто завались"(с). Мы его тоже отвергаем, хотя... нет: все же отвергаем. Мы же не китайцы и дяди на аккумуляторном заводе у нас нет! А пользователей наших устройств мы любим, поэтому, заряжать Li-Po аккумулятор мы будем правильно.

Простая схема зарядки Llipo аккумуляторов:

Для этого берем специальную микросхему MAX1555 или MAX1551 и включаем ее так, как указано в документации. Обратите внимание, что микросхема имеет два входа - USB (3.7-6В) и DC (3.7-7В) для подключения блока питания ПОСТОЯННОГО тока. Т.е. как минимум выпрямленного.

Я сделал небольшую тестовую платку для MAX1555. Светодиод светится пока идет заряд и тухнет, когда зарядка аккумулятора завершена. Если аккумулятор не подключен, то светодиод не горит.

На входе и выходе микросхемы керамические конденсаторы 1мф. Светодиод включен через резистор 220 Ом. На плату можно было впаять USB разъем, было бы симпатичнее. Но я припаял ненужный огрызок USB кабеля.

MAX1551 и MAX1555 отличаются выходом POK CHG. Эти выходы предназначены для индикации процесса зарядки и работают немного по-разному. Подробнее читайте в документации. Я использовал микросхему MAX1555.

При зарядке я отключаю аккумулятор от нагрузки. Зарядка происходит при выключенном приборе. Т.е. пока прибор работает, аккумулятор физически отключен от зарядного устройства. Если во время зарядки включить прибор, то он отключит аккумулятор от зарядного устройства. Схема реализована просто и надежно:

В итоге имеем миниатюрное зарядное устройство для Li-Po аккумуляторов. Такую схему можно встроить на плату своего прибора и заряжать его от USB. В сочетании с Li-Po аккумулятором с контроллером заряда получаем прибор с полной защитой Li-Po аккумулятора и правильным зарядным. Долгих тебе лет службы, Li-Po!