Los controladores en sí mismos son dispositivos útiles. Y para comprender mejor este tema, es necesario trabajar con un ejemplo específico. Por lo tanto, consideraremos el controlador de carga de la batería. ¿Qué representa? ¿Cómo está arreglado? ¿Cuáles son las características del trabajo?
¿Qué hace un controlador de carga de batería?
Sirve para monitorear la recuperación de pérdidas y gastos de energía. Primero, se dedica a monitorear la conversión de energía eléctrica en energía química, para que luego, si es necesario, haya un suministro de los circuitos o dispositivos requeridos. No es difícil hacer un controlador de carga de batería con sus propias manos. Pero también se puede quitar de las fuentes de alimentación que han fallado.
Cómo funciona el controlador
Por supuesto, no existe un esquema universal. Pero muchos en su trabajo usan dos resistencias de ajuste que regulan los límites de voltaje superior e inferior. Cuando se sale de los límites,luego comienza la interacción con los devanados del relé y se enciende. Mientras está funcionando, el voltaje no caerá por debajo de un cierto nivel técnicamente predeterminado. Aquí deberíamos hablar sobre el hecho de que hay un rango diferente de límites. Entonces, para la batería, se pueden instalar tres, cinco, doce y quince voltios. En teoría, todo se basa en la implementación del hardware. Veamos cómo funciona el controlador de carga de la batería en diferentes casos.
¿Qué tipos hay?
Cabe señalar que existe una gran variedad de la que pueden presumir los controladores de carga de batería. Si hablamos de sus tipos, hagamos una clasificación según el alcance:
- Para energías renovables.
- Para electrodomésticos.
- Para dispositivos móviles.
Por supuesto, las especies en sí son mucho más grandes. Pero como estamos considerando el controlador de carga de la batería desde un punto de vista general, serán suficientes para nosotros. Si hablamos de los que se usan para paneles solares y molinos de viento, entonces en ellos el límite superior de voltaje suele ser de 15 voltios, mientras que el inferior es de 12 V. En este caso, la batería puede generar 12 V en el modo estándar. la fuente de energía está conectada a él mediante contactos de relé normalmente cerrados. ¿Qué sucede cuando el voltaje de la batería supera los 15 V establecidos? En tales casos, el controlador cierra los contactos del relé. Como resultado, la fuente de energía de la batería se cambia al lastre de carga. Cabe señalar que no es particularmente popular entre los paneles solares debido a ciertos efectos secundarios. Pero para los generadores eólicos, son obligatorios. Los electrodomésticos y los dispositivos móviles tienen sus propias características. Además, el controlador de carga de la batería de la tableta, los teléfonos móviles táctiles y de botón son casi idénticos.
Mirando dentro de la batería de iones de litio de un teléfono celular
Si abre cualquier batería, notará que una pequeña placa de circuito impreso está soldada a los terminales de la celda. Se llama esquema de protección. El hecho es que las baterías de iones de litio requieren un control constante. Un circuito controlador típico es una placa en miniatura en la que se basa un circuito hecho de componentes SMD. A su vez, se divide en dos microcircuitos, uno de ellos es el de control y el otro es el ejecutivo. Hablemos con más detalle sobre el segundo.
Esquema ejecutivo
Se basa en transistores MOSFET. Por lo general, hay dos. El microcircuito en sí puede tener 6 u 8 pines. Para el control separado de la carga y descarga de la celda de la batería, se utilizan dos transistores de efecto de campo, que se encuentran en la misma carcasa. Entonces, uno de ellos puede conectar o desconectar la carga. El segundo transistor hace las mismas acciones, pero con una fuente de alimentación (que es el cargador). Gracias a este esquema de implementación, puede influir fácilmente en el funcionamiento de la batería. Puedes usarlo en otro lugar si lo deseas. PeroDebe tenerse en cuenta que el circuito controlador de carga de la batería y el mismo solo pueden aplicarse a dispositivos y elementos que tienen un rango de funcionamiento limitado. Hablaremos de estas funciones con más detalle ahora.
Protección contra sobrecarga
El hecho es que si el voltaje de una batería de litio supera los 4, 2, se puede producir un sobrecalentamiento e incluso una explosión. Para esto, se seleccionan elementos de microcircuitos que dejarán de cargarse cuando se alcance este indicador. Y, por lo general, hasta que el voltaje alcance los 4-4,1 V debido al uso o la autodescarga, no será posible realizar más cargas. Esta es una función importante asignada al controlador de carga de la batería de litio.
Protección contra sobredescarga
Cuando el voltaje alcanza valores críticamente bajos que dificultan el funcionamiento del dispositivo (generalmente en el rango de 2, 3-2, 5V), entonces se apaga el transistor MOSFET correspondiente, que es responsable de suministro de corriente al teléfono móvil. A continuación, hay una transición al modo de suspensión con un consumo mínimo. Y hay un aspecto bastante interesante del trabajo. Por lo tanto, hasta que el voltaje de la celda de la batería supere los 2,9-3,1 V, el dispositivo móvil no se puede encender para que funcione en modo normal. Probablemente, habrá notado que cuando conecta el teléfono, muestra que se está cargando, pero no quiere encenderse y funcionar en modo normal.
Mecanismos de defensa
Cabe señalar que el controlador de carga de la batería tieneuna serie de elementos que deben proteger contra las consecuencias negativas. Entonces, estos son diodos parásitos que se colocan en transistores de efecto de campo, un circuito de detección de carga y algunas otras pequeñas adiciones. Ah, sí, y si es posible verificar el controlador de carga de la batería y averiguar el rendimiento de la fuente de energía, entonces su funcionamiento puede restaurarse incluso con la "muerte". Por supuesto, esto significa simplemente detener el trabajo y no una explosión o fusión. En este caso, los dispositivos especiales que realizan una carga especial de "recuperación" pueden ayudar. Por supuesto, funcionarán durante mucho tiempo: el proceso puede extenderse durante decenas de horas, pero después de completarlo con éxito, la batería funcionará casi como nueva.
Conclusión
Como puede ver, el controlador de carga de la batería Li-Ion juega un papel importante para garantizar la longevidad de los dispositivos móviles y tiene un efecto positivo en su vida útil. Debido a la facilidad de producción, se pueden encontrar en casi cualquier teléfono o tableta. Si desea ver con sus propios ojos y tocar el controlador de carga de la batería de iones de litio y su contenido con las manos, al desmontarlo, debe recordar que está trabajando con un elemento químico, por lo que debe tener cuidado.
