Микросхема для зарядного устройства Li-Ion аккумулятора.
Понравились мне мелкие микросхемы для простых зарядных устройств. покупал я их у нас в местном оффлайн магазине, но как назло они там закончились, их долго везли откуда то. Глядя на эту ситуацию, я решил заказать себе их небольшим оптом, так как микросхемы довольно неплохие, и в работе понравились.
Описание и сравнение под катом.
Я не зря написал в заголовке про сравнение, так как за время пути собачка могла подрасти микрухи появились в магазине, я купил несколько штук и решил их сравнить.
В обзоре будет не очень много текста, но довольно много фотографий.
Но начну как всегда с того, как мне это пришло.
Пришло в комплекте с другими разными детальками, сами микрухи были упакованы в пакетик с защелкой, и наклейкой с названием. 
Данная микросхема представляет собой микросхему зарядного устройства для литиевых аккумуляторов с напряжением окончания заряда 4.2 Вольта.
Она умеет заряжать аккумуляторы током до 800мА.
Значение тока устанавливается изменением номинала внешнего резистора.
Так же она поддерживает функцию заряда небольшим током, если аккумулятор сильно разряжен (напряжение ниже чем 2.9 Вольта).
При заряде до напряжения 4.2 Вольта и падении зарядного тока ниже чем 1/10 от установленного, микросхема отключает заряд. Если напряжение упадет до 4.05 Вольта, то она опять перейдет в режим заряда.
Так же имеется выход для подключения светодиода индикации.
Больше информации можно найти в даташите, у данной микросхемы существует гораздо более дешевый аналог.
Причем он более дешевый у нас, на Али все наоборот.
Собственно для сравнения я и купил аналог. 
Но каково же было мое удивление когда микросхемы LTC и STC оказались на вид полностью одинаковыми, по маркировке обе — LTC4054. 
Ну может так даже интереснее.
Как все понимают, микросхему так просто не проверить, к ней надо еще обвязку из других радиокомпонетов, желательно плату и т.п.
А тут как раз товарищ попросил починить (хотя в данном контексте скорее переделать) зарядное устройство для 18650 аккумуляторов.
Родное сгорело, да и ток заряда был маловат.
В общем для тестирования надо сначала собрать то, на чем будем тестировать.
Плату я чертил по даташиту, даже без схемы, но схему здесь приведу для удобства. 
Ну и собственно печатная плата. На плате нет диодов VD1 и VD2, они были добавлены уже после всего. 
Все это было распечатано, перенесено на обрезок текстолита.
Для экономии я сделал на обрезке еще одну плату, обзор с ее участием будет позже. 
Ну и собственно изготовлена печатная плата и подобраны необходимые детали. 
А переделывать я буду такое зарядное, наверняка оно очень известно читателям. 
Внутри него очень сложная схема, состоящая из разъема, светодиода, резистора и специально обученных проводов, которые позволяют выравнивать заряд на аккумуляторах.
Шучу, зарядное находится в блочке, включаемом в розетку, а здесь просто 2 аккумулятора, соединенные параллельно и светодиод, постоянно подключенный к аккумуляторам.
К родному зарядному вернемся позже. 
Спаял платку, выковырял родную плату с контактами, сами контакты с пружинами выпаял, они еще пригодятся. 
Просверлил пару новых отверстий, в среднем будет светодиод, отображающий включение устройства, в боковых — процесс заряда. 
Впаял в новую плату контакты с пружинками, а так же светодиоды.
Светодиоды удобно сначала вставить в плату, потом аккуратно установить плату на родное место, и только после этого запаять, тогда они будут стоять ровно и одинаково. 
Плата установлена на место, припаян кабель питания.
Собственно печатная плата разрабатывалась под три варианта запитки.
2 варианта с разъемом MiniUSB, но в вариантах установки с разных сторон платы и под кабель.
В данном случае я сначала не знал, какбель какой длины понадобится, потому запаял короткий.
Так же припаял провода, идущие к плюсовым контактам аккумуляторов.
Теперь они идут по раздельным проводам, для каждого аккумулятора свой. 
Вот как получилось сверху. 
Слева на плате я установил купленную на Али микруху, справа купленную в оффлайне.
Соответственно сверху они будут расположены зеркально.
Сначала микруха с Али.
Ток заряда. 
Теперь купленная в оффлайне. 
Ток КЗ.
Аналогично, сначала с Али. 
Теперь из оффлайна. 
Налицо полная идентичность микросхем, что ну никак не может не радовать 🙂
Было замечено, что при 4.8 Вольта ток заряда 600мА, при 5 Вольт падает до 500, но это проверялось уже после прогрева, может так работает защита от перегрева, я еще не разобрался, но ведут себя микросхемы примерно одинаково.
Ну а теперь немного о процессе зарядки и доработке переделки (да, даже так бывает).
С самого начала я думал просто установить светодиод на индикацию включенного состояния.
Вроде все просто и очевидно.
Но как всегда захотелось большего.
Решил, что будет лучше, если во время процесса заряда он будет погашен.
Допаял пару диодов (vd1 и vd2 на схеме), но получил небольшой облом, светодиод показывающий режим заряда светит и тогда, когда нет аккумулятора.
Вернее не светит, а быстро мерцает, добавил параллельно клеммам аккумулятора конденсатор на 47мкФ, после этого он стал очень коротко вспыхивать, почти незаметно.
Это как раз тот гистерезис включения повторной зарядки, если напряжение упало ниже 4.05 Вольта.
В общем после этой доработки стало все отлично.
Заряд аккумулятора, светит красный, не светит зеленый и не светит светодиод там, где нет аккумулятора. 
Аккумулятор полностью заряжен. 
В выключенном состоянии микросхема не пропускает напряжение на разъем питания, и не боится закоротки этого разъема, соответственно не разряжает аккумулятор на свой светодиод. 
Не обошлось и без измерения температуры.
У меня получилось чуть более 62 градусов после 15 минут заряда. 
Ну а вот так выглядит полностью готовое устройство.
Внешние изменения минимальны, в отличие от внутренних. Блок питания на 5 /Вольт 2 Ампера у товарища был, и довольно неплохой.
Устройство обеспечивает тока заряда 600мА на канал, каналы независимые. 
Ну а так выглядело родное зарядное. Товарищ хотел попросить меня поднять в нем зарядный ток. Оно и родного то не выдержало, куда еще поднимать, шлак. 
Резюме.
На мой взгляд, для микросхемы за 7 центов очень неплохо.
Микросхемы полностью функциональны и ничем не отличаются от купленных в оффлайне.
Я очень доволен, теперь есть запас микрух и не надо ждать, когда они будут в магазине (недавно опять пропали из продажи).
Из минусов — Это не готовое устройство, потому придется травить, паять и т.п., но при этом есть плюс, можно сделать плату под конкретное применение, а не использовать то, что есть.
Ну и в тоге получить рабочее изделие, изготовленное своими руками, дешевле чем готовые платы, да еще и под свои конкретные условия.
Чуть не забыл, даташит, схема и трассировка — скачать.
ШИМ ИИП в корпусах SOT-23-6, SOT-26, TSOP-6
В схемотехнике современных импульсных источников питания (ИИП) приобрели широкую популярность ШИМ-регуляторы, выполненные в малогабаритных планарных корпусах с шестью выводами. Обозначение типа корпуса может быть SOT-23-6, SOT-23-6L, SOT-26, TSOP-6, SSOT-6. Внешний вид и расположение выводов показаны на рисунке ниже. В данном случае на левом фрагменте картинки представлена кодовая маркировка LD7530A
Назначение выводов:
1 — GND. (Общий провод).
2 — FB. (FeedBack — Обратная Связь). Вход для управления длительностью импульсов сигналом с выходного напряжения. Иногда может иметь обозначение COMP (входной компаратор).
3 — RI/RT/CT/COMP/NC — В зависимости от типа микросхемы, может быть задействован для частотозадающей RC цепи (RI/RT/CT), либо для организации защиты, как вход компаратора отключения ШИМ при пороговом значение на его входе, указанном в документе. В некоторых типах микросхем этот вход может быть никак не задействован (NC — No Connect).
4 — SENSE, по другому CS (Current Sense) — Вход с датчика тока в истоке ключа.
5 — VCC — Вход напряжения питания и запуска микросхемы.
6 — OUT (GATE) — Выход для управления затвором (Gate) ключа.
Функционально подобные регуляторы работают по принципу популярных ранее микросхем ШИМ серии xx384x, которые хорошо зарекомендовали себя в плане надёжности и устойчивости.
Некоторые затруднения часто возникают при замене или выборе аналога для подобных ШИМ-регуляторов по причине применения кодовой маркировки в обозначении типа микросхем. Ситуация осложняется большим количеством производителей компонентов, которые не всегда предоставляют документацию в массовый доступ, так же не все производители готовых устройств снабжают схемами ремонтные сервисные центры, поэтому реальные схемные решения ремонтникам часто приходится изучать по установленным компонентам и монтажным соединениям непосредственно на плате.
В практике часто встречаются микросхемы ШИМ и кодом маркировки EAxxx и Eaxxx. Официальной документации на них не найдено в свободном доступе, но сохранились обсуждения на форумах и кусочки картинок из PDF от System General, которая публикует их как SG6848T и SG6848T2. Рисунок прилагается.
Вниманию мастеров предлагаем таблицы, составленные из доступной в интернете информации и документов PDF для подбора аналогов при замене наиболее распространённых шестиногих планарных ШИМ c цоколёвкой выводов: pin1 — GND, pin2 — FB (COMP), pin4 — Sense, pin5 — Vcc, pin6 — OUT.
Основным их различием является применение и назначение вывода 3.
Схема автомобильного зарядного USB 5V на LC51
На мс LC 51 собрано 5-вольтовое автомобильное миниатюрное зарядное устройство с выходом под USB для телефонов.
Его можно часто встретить в дешевом автомобильном зарядном устройстве китайского производства.
LC51 — это «фиксированный» вариант МС34063, с внутренней обвязкой (за исключением дросселя, конденсаторов и диода).
Цифры (51) — это выходное напряжение — 5,1В.
Есть модификации с (56) — соответственно 5,6В.
Есть термокомпенсация опорного напряжения.
Производится в Китае.
Про испытания с нагрузкой ниже…
Фотография зарядного устройства
Как видим, всё сильно упрощено. Если посмотреть на схему зарядного устройства, Вы увидите, что вывод обратной связи соединен с дросселем, также есть диод и светодиод для контроля выхода, он напрямую подключен к выходу. Есть схемы, где светодиод подключен к выв.5.
Схема зарядного устройства
При использовании этого мини-зарядного устройства, зарядка телефона происходит слишком долго.
Дело в том, чтобы там не писали на корпусе зарядного устройства выходной ток около 600мА.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ТЕСТОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ
С лицевой стороны светодиод, горящий красным при подаче питания и 3 USB порта с разным номинальным током: 2.1А, 2.0А и 1.0А.
Для испытаний в машину были взяты USB-тестер + нагрузка 1-2А + нагрузка 1-3А. Напомню, мы ведь идем тестировать 5-ти амперную зарядку ��
- В положении 1А USB-тестер показал 0.87 А и 4.54V. Когда переключил нагрузку в 2А, вышло то, что видно на фото, выше, т.е. 1.02А и 3.64V.
- С подключенной на 2А первой нагрузкой и подключении к ней второй нагрузки на 1А, (т.е. 3А) зарядка вообще отключалась.
- Подключенный же по качественному кабелю телефон (Redmi 3S — 4000 мАч) зарядился с 75 до 77% (т.е 2%) примерно, за 10 минут.
Справедливости ради надо сказать, что сенсор телефона во время зарядки не глючил. Т.е. полноценной зарядки нет, но идет подпитка устройства небольшим током.
Эта микросхема также может использоваться для других целей, таких как прямое преобразование из 12 — 30В на 5 В для питания некоторых цифровых схем, не требующих высокого потребления тока.
В схеме выв. vcc подключены непосредственно к +12 В, защиты от переполюсовки нет, поэтому я рекомендую добавить диод в положительную цепь для защиты микросхемы.
Схема зарядного устройства Li-ion аккумулятора с индикатором полного заряда
Схема предназначена для контроля тока,напряжения и оптической индикации достижения литий-ионным аккумулятором полного заряда и включается в разрыв между источником напряжением от 6 до 12 В и заряжаемым аккумулятором. Состояние заряда отмечает светящий светодиод, при достижении полного заряда светодиод гаснет.
Индикатор характеризуется схемной простотой и собирается из широко представленных в торговле электронных компонентов.
Схема индикатора
Заряжаемый аккумулятор подключается к клеммам Выход «-» и Выход «+», источник постоянного тока (его функции может выполнять любой аккумулятор с выходным напряжением от 6 до 12 В или сетевой источник) – к клеммам Вход «-» и Вход «+», соответственно.
Недозаряженный аккумулятор имеет на своих клеммах напряжение менее 4,2 В и заряжается током, который протекает от источника через резистор 47 Ом и коллекторный переход силового транзистора Т1. При этом потенциал, присутствующий в точке соединения резисторов 1 кОм и 680 Ом открывает стабилитрон Vd1 и через индикаторный светодиод начинает протекать ток, который вызывает его свечение.
При достижении напряжения аккумулятора 4,2 В, которое соответствует его полному заряду, стабилитрон закрывается, ток через светодиод прекращается, последний гаснет и отмечает этим завершение процедуры зарядки.
Элементная база
- любой индикаторный светодиод с прямом током до 50 мА — http://alii.pub/5lag4f
- мощный биполярный транзистор D882 с npn-структурой в пластмассовом корпусе или его довольно многочисленные импортные аналоги — http://alii.pub/5vunm9
- управляемый интегральный стабилитрон TL431 в корпусе та TO92 — http://alii.pub/5mclsi
- три резистора номиналом 47 Ом, 680 Ом и 1 кОм с рассеиваемой мощностью 0,25 Вт — http://alii.pub/5h6ouv
Цоколевка транзистора и управляемого стабилитрона приведена на эскизе.
Монтаж и наладка
С учетом достаточно высокой жесткости выводов силового транзистора D882 и интегрального стабилитрона tl431, а также относительной простоты схемы обязательное применение печатной или монтажной платы не требуется. Это позволяет собрать схему «на весу», используя в качестве несущей основы транзистор и стабилитрон.
Клеммы Вход «-» и Выход «-» схемно объединены, применение для их реализации разных проводов определяется соображениями удобства работы.
Специальная наладка схемы не требуется.
Если подключить к выходу мультиметр, то выходное напряжение составляет 4,2 В.