Перейти к содержанию

Можно ли заряжать аккумулятор от модуля LM2596?

Обновлено Редакция GAW

Модуль LM2596 — стабилизатор напряжения. Он держит на выходе заданное напряжение, а ток определяет нагрузка. Для литиевого аккумулятора этого мало: заряжать его нужно методом CC/CV — сначала ограниченным током, потом постоянным напряжением 4,2 В с окончанием заряда по малому току.

Требование к заряду 18650 (NCR18650B)Что делает модуль LM2596
Ток стандартного заряда 1625 мАне ограничивает: ток определяет аккумулятор, предел — защита LM2596 3,6–6,9 А
Напряжение 4,20 Вдержит, сколько выставлено подстроечником
Окончание заряда при 65 мАнет: напряжение остаётся на аккумуляторе всегда
Заряд только при 0…+45 °Cне следит за температурой

Почему ток не ограничен

Разряженный элемент имеет напряжение заметно ниже 4,2 В и малое внутреннее сопротивление. Модуль пытается поднять напряжение до заданного и отдаёт столько тока, сколько позволит его защита. Наш расчёт: нижняя граница ограничения LM2596 — 3,6 А при 25 °C, это больше чем вдвое выше стандартного тока заряда NCR18650B; верхняя — 6,9 А, вчетверо выше. Дроссель, диод и дорожки модуля на такой ток рассчитаны не всегда — подробнее в статье «Понижающий модуль на LM2596».

Почему точность напряжения важна

Опорное напряжение LM2596 — от 1,193 до 1,267 В. Выставленные подстроечником 4,2 В со временем и с температурой уходят вместе с ним и с самим подстроечником, а у литиевых элементов заряд выше 4,2 В недопустим. Специализированный зарядник вроде MCP73831 держит 4,20 В с точностью ±0,75 %.

Наш вывод: когда вход модуля отключён, аккумулятор остаётся подключённым к выходу и разряжается через резисторы обратной связи с подстроечником — нужен диод или ключ на выходе.

Ток заряда для своего элемента выберите по ответу «Каким током заряжать аккумулятор 18650?», готовое решение на 500 мА — MCP73831.

Похожие вопросы

А если выставить на модуле 4,2 В и поставить резистор последовательно?

Резистор ограничит ток, но вместе с ним заряд растянется: чем ближе аккумулятор к 4,2 В, тем меньше ток, и последние десятки процентов заряда идут очень долго. Окончания по току всё равно не будет — аккумулятор останется под напряжением постоянно, а производители литиевых элементов задают именно режим CC/CV с отключением.

Можно ли так заряжать свинцовый аккумулятор?

Для свинцовых аккумуляторов заряд постоянным напряжением с ограничением тока — штатный метод, поэтому модуль LM2596 вместе со схемой ограничения тока для них применим. Напряжение и ток задаёт производитель аккумулятора. Без ограничения тока модуль не годится и здесь: разряженный аккумулятор возьмёт ток вплоть до предела защиты LM2596.

Чем тогда заряжать 18650 от 5–12 В?

Специализированной микросхемой заряда: линейной вроде MCP73831 для токов до 500 мА или импульсным контроллером заряда для больших токов. Они задают ток резистором, держат 4,2 В с точностью долей процента и прекращают заряд, когда ток падает до порога.

Источники

  1. Texas Instruments. LM2596 SIMPLE SWITCHER Power Converter 150-kHz 3-A Step-Down Voltage Regulator (SNVS124G, revised March 2023) — разд. 7.8 — опорное напряжение обратной связи 1,193–1,267 В при 25 °C, 1,18–1,28 В во всём диапазоне температур; разд. 7.9 — ограничение тока ключа 3,6–4,5–6,9 А при 25 °C и 3,4–7,5 А во всём диапазоне; с. 1 — защита ограничением тока и тепловым отключением
  2. Panasonic (SANYO Energy). NCR18650B Lithium Ion, datasheet, version 13.11 R1 — заряд CC-CV: стандартный ток 1625 мА, 4,20 В, 4,0 ч; условия графиков — CC-CV 0,5C (max), 4,20 В, окончание при 65 мА
  3. Microchip. MCP73831/2 Miniature Single-Cell, Fully Integrated Li-Ion, Li-Polymer Charge Management Controllers (DS20001984H) — для сравнения — специализированный зарядник: ток заряда задаётся резистором PROG, предзаряд, режим постоянного напряжения 4,20 В (±0,75 %), окончание заряда по току

Нашли ошибку?

Смотрите также