Зарядні пристрої для акумуляторів LIR2032 і Videx LIR2032

2025-08-27

Всі статті →

Елементи CR2032 широко використовуються в різних типах електронних приладах. При постійному використанні в деяких випадках раціонально використовувати акумулятор, а не батарейку. В знайдених існуючих фабричних зарядних пристроях вказується максимальні струми зарядки від 100 до 250 мА, що перевищують значення максимального зарядного струму 1С, тому було вирішено виготовити зарядний пристрій самотужки з малим зарядним струмом.

Даташіт на акумулятор LIR2032 автор не знайшов, тому буду виходить з загальних відомостей, що легко знаходяться в мережі, а саме, що літій-іонні акумулятори заряджаються до напруги 4.1-4.2В струмом не більше 1С, де С це ємність акумулятора. Тобто, для акумулятора акумулятор LIR2032 ємність якого заявлено 40мАг максимальним струм зарядки складає 40 мА. Ємність акумулятора зменшується з часом, або з неправильного зберігання і експлуатації. Наприклад, перерозрядили акумулятор, чим зменшили його ємність. В такому випадку струм зарядки 1С, де С заявлена виробником ємність акумулятора, для такого акумулятора вже буде завеликим, така зарядка може зменшити кількість циклів заряду-розряду і ємності. Тому вважаю недоцільним заряджати струмом 1С коли для цього немає крайньої потреби. З власного досвіду можу сказати, що чим меншим струмом заряджається акумулятор тім довше він служить. З іншого боку, чим менший зарядний струм, тим довше акумулятор заряджається, тому є межа до якої можна зменшувати зарядний струм. Одним з варіантів зарядки може бути струм 0.25С, що для акумулятора LIR2032 складає 10 мА.

Зарядний пристрій складається з джерела струму включеного послідовно з стабілізатором напруги і ключа, що вимикає акумулятор від схеми при відключенні живлення. Схема зарядного пристрою показано на рис. 1. Напруга живлення складає 9 В. Діод D1 захищає від переплюсовки живлення. Джерело струму зібрано на червоному світлодіоді D2, резисторах

Малюнок 1. Схема зарядного пристрою.

R1 і R2 та транзисторі Q1. Резистор R1 задає струм для світлодіода D2 біля 20 мА, падіння напруги на світлодіоді біля 2В. Струм джерела струму визначається резистором R2 розрахований таким чином, щоб струм колектору Q1 складав біля 15 мА. Стабілізатор зібраний на мікросхемі U1 LM317LZ, напруга стабілізації визначається резисторами R4, R5, що в даному випадку складає 4.1 – 4.2 В. Струм через керуючий контакт 1 мікросхеми LM317LZ складає 5 мА, таким чином струм зарядки акумулятора складає 15 мА – 5 мА = 10 мА. Ключ зібраний на польовому транзисторі Q2 2N7002. Діод D3 введений для збільшення напруги на затворі транзистора Q2. Спочатку були спроби використати в якості Q2 транзистор 2N7000 оскільки вони більше і простіше для звичайного монтажу (не SMD), але чотири використані транзистори щоразу пробивалися, в той же час як 2N7002 працювали без зауважень. Захисний діод транзистора Q2 повинен пропускати струм за наявності живлення і закриватися при зникненні напруги живлення, так, як це показано на схемі (рис. 1). Плата з боку деталей показано на фото. 2. Час зарядки LIR2032 біля 6 годин.

Фото 2. Плата зарядного пристрою.

Фото з боку пайки не показано оскільки в схему вносились зміни і цей малюнок не є оптимальний. Транзистор Q2 змонтовано з боку пайки. Транзистор Q1 кремнієвий типу p-n-p з максимальним струмом колектору 20 мА. Діоди D1, D3 мають бути з максимальним постійним струмом не менше 40мА.

Плата виготовлена під корпус. В корпусі канцелярським ножем вирізався отвір під гніздо 5.5х2.1 і тримач CR2032. Тримач CR2032 кріпився за допомогою термоклею (див. фото 3). Підключений пристрій показано на фото 4. Слід добавити, що цим пристроєм можна заряджати і акумулятор Videx LIR2032, але буде довше заряджатися оскільки його ємність більша.

Фото 3. Кріплення тримача CR2032 за допомогою термоклею.

Фото 4. (Включений зарядний пристрій.)

Фото 5. Вид зарядного пристрою збоку.

Вже після випробовування пристрою виникла думка спробувати стандартну плату зарядки, наприклад зарядного модуля ТР4056 c роз’ємом type C. Взагалі цей модуль розрахований на інший масштаб струмів (до 1 А), тому не було зрозуміло, як поведе цей зарядний модуль при підборі резистора R3 для досягнення зарядного струму 10 мА. Найменший зарядний струм вказаний описі зарядного модуля ТР4056 складає 50мА і керується резистором R3. При спробі підібрати резистор R3 з’ясувалося, що при опорі R3 в 100 КОм різні плати на ТР4056 дають різні струми зарядки, які були в межах від 8 до 12 мА при незарядженому акумуляторі (3.4 В). Отже використання такого модуля для струмів заряду біля 10 мА можливе, необхідно підібрати резистор R3 під бажаний зарядний струм для даного зарядного модуля. Можливо, струми заряду ще можуть залежати від температури, не перевіряв.

Отже, для виготовлення беремо той же корпус в якому вирізаємо отвір під роз’єм type C. Для цього робимо кілька отворів за домогою дрелі і доводимо канцелярським ножем (див фото 6). Як і попередньому пристрої вирізаємо отвір для тримача CR2032 (див фото 7). Робимо отвори для синього і червоного світлодіода. Світлодіоди підключаємо паралельно світлодіодам на платі модуля з відповідним кольором тонкими проводами, причому «+» контакти світлодіодів співпадає з «+» живлення (див фото 7). Плату зарядного модуля ТР4056, світлодіоди і тримач CR2032 фіксуємо термоклеем. Зарядний пристрій готовий (див фото 8).

Щоб виміряти зарядний струм мультіметром вирізаємо тонкий папір відповідно до форми тримача CR2032 і підкладаємо під контакт (див фото 9). Видно що для даної плати від складає 8 мА при опорі R3 в 100 КОм. Цим зарядним пристроєм також можна заряджати акумулятор Videx LIR2032, але для цього акумулятора можна збільшити зарядний струм до 20 мА для більш швидкої зарядки, оскільки його ємність більша.