Moduł ładowania akumulatorów Li-Ion 18650 2S 3S IP2326 USB-C Quick Charge

Opis i Przeznaczenie Modułu

Kompaktowy moduł ładowania akumulatorów Li-Ion oraz Li-poly oparty na wydajnym układzie sterującym IP2326. Urządzenie w standardowej konfiguracji obsługuje pakiety ogniw 2S, z możliwością łatwej modyfikacji sprzętowej do obsługi pakietów 3S. Maksymalny prąd ładowania wynosi 1,5A przy zachowaniu mocy całkowitej do 15W. Źródło zasilania może być doprowadzone poprzez zintegrowane gniazdo USB-C lub dedykowane pola lutownicze. Układ realizuje kompletny, bezpieczny cykl ładowania w standardzie CC/CV - stały prąd i stałe napięcie - optymalizując w ten sposób proces napełniania ogniw 18650 energią.

Kluczowe cechy techniczne

• Typ obsługiwanych ogniw: Li-Ion oraz Li-poly
• Konfiguracja pakietów: 2S (dwa ogniwa) lub 3S (trzy ogniwa) po modyfikacji
• Napięcie wejściowe: od 4,5V do 5,5V
• Docelowe napięcie ładowania: 7,4V - 8,4V (dla trybu 2S) lub 11,1V - 12,6V (dla trybu 3S)
• Maksymalny prąd ładowania: do 1,5A (z możliwością regulacji sprzętowej)
• Wysoka sprawność ładowania boost: 94%
• Częstotliwość przełączania: 500 kHz
• Niski prąd spoczynkowy: 3uA
• Interfejsy zasilania: złącze USB-C oraz pady lutownicze VIN i GND
• Wymiary gabarytowe: 33 mm x 18 mm (z uwzględnieniem gniazda USB-C)

Zabezpieczenia i Sygnalizacja Pracy

Moduł dostarcza bieżących informacji o statusie pracy za pośrednictwem wbudowanych diod LED SMD. Świecąca dioda czerwona potwierdza obecność napięcia zasilającego. Niebieska dioda sygnalizuje trwający proces ładowania, natomiast jej miganie wskazuje na wystąpienie błędu. Za bezpieczeństwo układu i ogniw odpowiada zintegrowany kontroler, który oferuje następujące funkcje ochronne:

• Zabezpieczenie przed zwarciem (SCP) oraz przeciążeniem prądowym (OCR)
• Ochrona przed przekroczeniem dopuszczalnego napięcia ładowania (OVP)
• Wbudowane zabezpieczenie termiczne (OTR) układu aktywujące się przy 135 stopniach Celsjusza
• Technologia Soft-start minimalizująca uderzenie prądowe podczas inicjalizacji cyklu ładowania
• Złącze dedykowane pod zewnętrzny termistor NTC 100K do precyzyjnego monitorowania temperatury pakietu akumulatorów

Możliwości Konfiguracji

Zastosowany sterownik IP2326 posiada zaawansowane możliwości dostosowania parametrów pracy poprzez wymianę rezystorów SMD na płycie. Konstruktor ma możliwość rekonfiguracji napięcia zakończenia ładowania (CV) dobierając odpowiednią rezystancję na wejściu VSET. Możliwa jest również kalibracja stałego prądu ładowania (CC) poprzez modyfikację wartości elementu ISET. Dodatkowo układ umożliwia sprzętowe ustawienie dolnego (RUV) i górnego (ROV) progu napięcia zasilania oraz wdrożenie sprzętowego limitu czasowego procesu za pomocą wejścia ROT.

Przykładowe zastosowania

• Konstrukcja wieloogniwowych pakietów zasilających budowanych na bazie ogniw 18650
• Wydajne systemy zasilania przeznaczone dla robotów mobilnych i zaawansowanych modeli zdalnie sterowanych
• Odbudowa i modernizacja pakietów akumulatorowych stosowanych w elektronarzędziach
• Projekty wymagające bezprzerwowych obwodów podtrzymania zasilania prądem stałym (UPS DC)
• Budowa przenośnych stacji zasilających o dużej mocy do zasilania układów elektronicznych

Korzyści

• Wysoka sprawność przetwarzania na poziomie 94% ogranicza nagrzewanie się układu i straty energii
• Pełna kontrola nad procesem ładowania (algorytm CC/CV) znacząco wydłuża cykl życia wykorzystywanych ogniw
• Uniwersalne złącze USB-C gwarantuje bezproblemową współpracę z powszechnie dostępnymi zasilaczami
• Wielość wbudowanych zabezpieczeń sprzętowych zabezpiecza projekt przed nieprzewidzianymi awariami
• Szerokie możliwości parametryzacji pozwalają na dokładne dostrojenie modułu do specyficznych założeń konstrukcyjnych
• Kompaktowe wymiary pcb znacząco ułatwiają proces integracji urządzenia w obudowach o ograniczonej wolnej przestrzeni