Circuito di ricarica batterie litio (How does it work?)

[lucaking]

Ciao a tutti,
il Natale ha portato a casa un po' di paccottiglia ciense, tra cui macchinina telecomandata e drone.
Roba per bambini nemmeno lontanamente parente con le gig nikko dei miei tempi, che al confronto sarebbero dovute costare due stipendi.
Considerazioni sulla qualità a parte, entrambi gli oggetti hanno una batterie al litio, rispettivamente ioni e polimero, ed entrambe hanno un piccolo adattatore USB per la ricarica.
Cosi piccolo che mi è venuta voglia di aprirlo e vedere cosa ci fosse dentro.
I due caricatori, sono molto simili, 2 o tre resistori, un led e un BJT, nonostante tutto il loro funzionamento non mi è molto chiaro.
Prendiamo ad esempio il piu semplice, quelllo per la Li-Ion:

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Inizialmente non capivo perché il led si accendesse solo con batteria e alimentazione collegati.
Sono arrivato alla conclusione che quando sul resistore R1 si crea una ddp do circa 0,65 V, (167 mA circolanti) il transistor va in conduzione ed il led si accende, e viceversa dovrebbe spegnersi quando diminuisce la corrente che scorre su R1.
Se cosi fosse pero, non ci sarebbe nessuna regolazione di corrente costante o limitazione, se non quella operata da R1, ne tantomeno di stacco della corrente raggiunta la tensione di batteria di 4,1/4,2 V.
Cosa mi sono perso?
Come al solito,, grazie per la comprensione.

[lelerelele]

credo che i tuoi ragionamenti siano corretti.

Il led si accende alla conduzione del BJT, attraverso la caduta sulla R1 come hai detto, questo potebbe limitare la corrente di uscita, e potrebbe avere un senso, ma non può farlo perché si limita ad accendere il led, con corrente minima, perciò carichi le batterie con una semplice caduta resitiva in serie, senza nemmeno aprire il circuito quando queste potrebbero essere cariche. Il tutto si limita ad accendere e spegnere il led. Molto fine come cicuito

(Spero almeno che le batterie abbiano tensione di 5V nominali? 4V? mah. non saprei cosa aspettarmi.)

saluti.

[AlberManR]

Salve a tutti

Ma se il transistor fosse NPN come appare dallo schema, quando inizia la corrente di carica della batteria la polarizzazione tra base ed emettitore sarebbe negativa, quindi non dovrebbe condurre e non dovrebbe accendersi il led.

Sei sicuro che si tratta di un transistor NPN collegato in quel modo?

Saluti a tutti da Alberto

[Etemenanki]

Il transistor lo vedo disegnato NPN.

Cosi ad occhio (cecato ), mi sembra che il transistor sia li solo per accendere il led durante la carica , accensione causata dalla caduta su R1 mentre la tensione della cella litio e' piu bassa del livello di carica ... quando poi si carica, la caduta si riduce fino al punto che il transistor non ha piu abbastanza differenza di potenziale fra base ed emettitore (e quindi corrente in base) da rimanere acceso, quindi spegne il led.

Il circuito a me' sembra che non faccia altro, non scollega la cella a fine carica, ne limita la corrente di carica, si limita a spegnere il led per avvisare che la cella ha una carica sufficente a far funzionare il "coso" di nuovo.

Molto in economia, neppure un misero TP4056 si sono sprecati ad usare

[lucaking]

Questo invece è lo schema del "caricabatteria" per la Li-Pol

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Da cio che ho capito (sempre con la mia scarsa preparazione ) mi sembra pressoche identico, credo che il partitore resisistivo che polarizza la base del BJT serva solo a cambiare la soglia di accensione/spegnimento del led rispetto all' altro.

Sui transistor mi sono interrogato un bel po, proprio perché credevo dovessero funzionare da regolatori di corrente, e alla fine confermo essere degli NPN, sia dalla marchiatura, che da controllo con il multimetro, previa dissaldatura.
In entrambi i circuiti, SOT-23 marchiati rispettivamente:
- CR , quindi dovrebbe essere un 2SC2411 o 2SC945, in entrambi i casi NPN
- J6 , che dovrebbe essere un S9014 NPN

(Spero almeno che le batterie abbiano tensione di 5V nominali? 4V? mah. non saprei cosa aspettarmi.)

Ma figurati, come dicevo, quella del drone è una Li-pol 3,7V 600 mAh nominali, e quella della macchinina una Li-Ion 3,7V 500 mAh nominali.
L' unica cosa in cui confido è che sotto l' involucro delle batterie, mi pare di intravvedere/tastare un minimo di PCB, spero sia una parvenza di BMS che scolleghi la batteria al di sopra eal di sotto di una certa soglia di tensione.
Piu che altro per evitare che esplodano.

.....
Molto in economia, ......

Quello è poco ma sicuro, l' unica cosa che ho capito al volo anche con le mie scarse competenza in materia.


Circa 35 anni fa, sbavai mesi sulla vetrina di un negozio di giocattoli per questa:

che ancora conservo in soffitta.
Una notte di attesa per ricaricare 8 stilo al ni-mh, per si e no un quarto d' ora di divertimento, ma come dicevo: considerato l' epoca, al confronto con i giocattoli di oggi era un capolavoro di meccanica ed elettronica.

Una cosa che sto soffrendo fortemente del bimbo piccolo, è che in casa arrivano una quantità assurda di giochi dei quali ,a mio avviso, bisognerebbe proibire la fabbricazione.
Roba che ok che costa relativamente poco, ma che è destinata a durare da Natale a Santo Stefano e poi a riempire le discariche.
Mio figlio ogni tanto riscopre qualcuno dei miei giochi di 30 / 40 anni fa e ci gioca ancora oggi (non cagando i suoi ), dubito fortemente che tra altrettanto tempo, qualcuno dei suoi giochi attuali sarà ancora fruibile.

Scusate lo sfogo, ma quando faccio sti discorsi a casa mi dicono che sono un vecchio brontolone, allora tedio un po' voi.

Divagazioni a parte, grazie ancora a tutti per aver chiarito i miei dubbi.

[AlberManR]

Il transistor lo vedo disegnato NPN.

Cosi ad occhio (cecato ), mi sembra che il transistor sia li solo per accendere il led durante la carica , accensione causata dalla caduta su R1

Scusate se insisto, ma quando sul primo circuito, quello più semplice, i 165 mA escono dal polo positivo dell'alimentazione, passano nella batteria e percorrono la resistenza da 3,9 ohm rientrando al polo negativo, come fa la tensione ai capi della resistenza che ha il + sull'emettitore ed il - sulla base a mandare in conduzione il transistor?

Con quel circuito il led è sempre spento ma se si accende ci deve essere sicuramente qualche errore nello schema.

Saluti a tutti da Alberto

[lucaking]

Peccherò di presunzione ma sul circuito sono piuttosto certo che non ci siano errori, anche perché vista la semplicità se no sarebbe parecchio grave.
In piu, come dicevo, nonostante la semplicità, visto che mi aspettavo facesse altro, c' ho perso un sacco di tempo per controllare, verificare, ecc....

Per quello che c'ho capito, quei 165 mA, scorrendo su R1 provocano una caduta di tensione di circa 650 mV che sono quelli che servono tra base ed emettitore del transistor per mandarlo in conduzione.

[stefanopc]

Per quello che c'ho capito, quei 165 mA, scorrendo su R1 provocano una caduta di tensione di circa 650 mV che sono quelli che servono tra base ed emettitore del transistor per mandarlo in conduzione.

Sono d'accordo.
Anche secondo me il led si accende quando c'è corrente verso la batteria (carica in corso).

Riguardo la Nikko ne avevo modificata una per mio figlio con batteria al litio sia sul telecomando che sulla macchina.
Andava a velocità folle.
Cambio a due marce.
La carica fatta con alimentatore da banco 4.15V 1A o meno.
Ciao

[GioArca67]

Durante la carica la corrente gira in senso orario, quindi il transistor come si accenderebbe?

[lucaking]

Riguardo la Nikko ne avevo modificata una per mio figlio con batteria al litio sia sul telecomando che sulla macchina.
Andava a velocità folle.
Cambio a due marce.

Pure la mia, faceva dei traversi che altro che drifting gia con le batterie ni-mh, solo che duravano pochissimo.
Riguardo la batteria al litio c' ho gia pensato pure io, almeno per la macchina.
Semmai riuscirò a liberare il mio "laboratorio" dalle mille cose cominciate e mai realmente finite, avrei pure gia le celle per fare un pacchetto batterie.