Ladeschaltung für einen Li-Ion-Akku mit kleiner Kapazität (13 mAh).

Wie wäre es mit:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Ich muss sagen, ich habe es noch nicht in der realen Welt mit kleinen Zellen ausprobiert, und es hängt vom Rieselpegel ab, den die Batterie "frisst", im Vergleich zu dem sehr niedrigen Vf-Leck in den Dioden + Leck im Transistor.

Aber im Grunde, wenn die Batterie 2,5 V hat, liegt der Kollektor von Q1 bei 2,4 V, die Basis wird von den Dioden nahe 1,4 V gehalten, sodass R2 "1 V sieht", was 2 mA durch die Batterie zieht und eine ausreichende Basis ermöglicht Strom in Q1, während die Dioden immer noch in einen Vorwärtsabfall gezwungen werden.

Dies führt dazu, dass der Transistor nach dem Emitter auf Spannung geht, was ungefähr 0,7 V an R1 anlegt, was ungefähr 7 mA ergibt. Insgesamt 9 mA, was ausreichend weniger als 1 C ist, um "Produktionsfehler" zu berücksichtigen. (Eine Optimierung kann natürlich durch Ändern von R1 und R2 und der Versorgungsspannung erfolgen).

Wenn die Batterie dann 4,3 V hätte, verbleibt eine Kollektorspannung von etwa 0,6 V, die in dem Bereich liegen sollte, in dem die beiden Dioden im Bereich von einzelnen μA lecken und nur zu einigen zehn mV über R2 beitragen, was macht dann die Basis des Transistors dort zum Hauptbeitrag. Bei 0,55V Basisspannung wären das 100μA, das ist bei manchen Transistoren möglich, bei diesem aber nicht sehr wahrscheinlich. Wenn wir uns das Datenblatt auf Seite 4, Abbildung 4, ansehen, können wir sehen, dass der Transistor bei 0,55 V an der Basis als ausgeschaltet angesehen werden kann und wahrscheinlich nicht mehr als 50 μA leitet . Um ehrlich zu sein, würde ich erwarten, dass die Gesamtleckage im Bereich von 50 μA liegt. Dies müsste jedoch überprüft werden, da ich diesen Trick nur mit 500 mAh oder höher verwendet habe, wobei 0,1 mA einfach genug zu handhaben sind, wenn die Batterie dies nicht kann.

Es kommt zu einem Gleichgewicht zwischen niedrigen Betriebsspannungslecks und der chemischen Bauqualität der Zelle. Ein anständiger Li-Ionen-Akku kann Leckagen im Bereich von 2 % pro Monat aufweisen, was ungefähr (30 * 24 =) 720 Stunden entspricht, was für Ihre Zelle bedeuten würde:

2 % von 13 mAh = 0,26 mAh
über 720 Stunden: 0,26 mAh / 720 Stunden = ~ 0,36 μA; was ich in einer so kleinen Zelle für eine sehr erstaunliche technische Meisterleistung ihrerseits halten würde, aber es ist möglich.

In diesem Fall wäre eine Menge Optimierung erforderlich, aber mit einem winzigen Transistor und 0603-Dioden und 0402-Widerständen wäre es zumindest winzig. Wenn Sie Zellen übrig haben, warum versuchen Sie nicht, mit einem anständigen μA-Messgerät zu sehen, was das verbleibende Tröpfeln ist.

Sie können die Zelle früher und sicherer zum Plateau zwingen, indem Sie zumindest theoretisch einen weiteren Widerstand hinzufügen:

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Wo R3 die Basis zum Schließen zwingen würde, wenn der Kollektor versucht zu lecken, wenn sich die Batterie 4,3 V nähert, wird praktisch der Versuch des Transistors zur Stromverstärkung dagegen verwendet (obwohl bei 10 μA die Verstärkung der Kollektorströme sehr, sehr gering sein kann). aufstellen).

Es erlaubt auch eine höhere Spannung, da der zusätzliche Widerstand auch dort die Balance ein wenig verändert.

Wenn Sie noch nicht genug experimentiert haben, können Sie Folgendes für potenziell niedrigere Leckagen bei 4,3 V Zellenspannung versuchen:

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Dies ist ein bisschen verrückt, aber der Transistor wird versuchen, weiterhin genug Strom zu ziehen, um das Gleichgewicht so zu halten, dass Vbase = ~ Vemitter + 0,7 V. Die Dioden bewirken eine Obergrenze, die das Gleichgewicht ein wenig hält, selbst wenn die Zelle in einem schlechten Zustand ist.

Wenn die Batterie 4,2 V hat, bleiben 0 V an R1, was wiederum einem Basisleck entsprechen würde, das jetzt etwas höher ist (als solches nehmen Sie wieder 4,9 V).