Lithium

À présent, nous avons passé en revue les bases et la mécanique de la manipulation du LiIon. Lorsqu'il s'agit de concevoir votre circuit autour d'une batterie LiIon, je pense que vous pourriez également bénéficier d'un livre de recettes contenant des suggestions directes. Ici, j'aimerais vous présenter une collection de recettes LiIon qui ont bien fonctionné pour moi au fil des ans.

Je parlerai de configurations de cellules à série unique (1sXp), pour une raison simple : les configurations à séries multiples ne sont pas quelque chose avec lequel je considère avoir beaucoup travaillé. Les configurations en série unique donneront à elles seules lieu à un article assez complet, mais pour ceux qui sont experts en manipulation du LiIon, je vous invite à partager vos conseils, astuces et observations dans la section commentaires – la dernière fois, nous avons eu pas mal de points intéressants évoqués. !

Il existe de nombreuses façons de charger les cellules que vous venez d'ajouter à votre appareil : une grande variété de circuits intégrés de chargeur et d'autres solutions sont à votre disposition. J'aimerais me concentrer sur un module spécifique sur lequel je pense qu'il est important que vous en sachiez davantage.

Vous avez probablement vu les cartes bleues TP4056 – elles sont bon marché et vous êtes à une commande Aliexpress d'en posséder un tas, avec une douzaine de cartes pour seulement quelques dollars. Le TP4056 est un circuit intégré de chargeur LiIon capable de recharger vos cellules à un débit allant jusqu'à 1 A. De nombreuses cartes TP4056 ont un circuit de protection intégré, ce qui signifie qu'une telle carte peut également protéger votre cellule LiIon du monde extérieur. Cette carte elle-même peut être traitée comme un module ; depuis plus d'une demi-décennie maintenant, l'empreinte du PCB est restée la même, au point que vous pouvez ajouter une empreinte de carte TP4056 sur vos propres PCB si vous avez besoin d'une charge et d'une protection LiIon. Je fais cela souvent – ​​c'est bien plus facile, et même moins cher, que de souder le TP4056 et tous ses composants de support. Voici une empreinte KiCad si vous souhaitez également faire cela.

Il s'agit d'un circuit intégré de chargeur linéaire : si vous voulez une sortie de 1 A, vous avez besoin d'une entrée de 1 A, et la différence de tension d'entrée-sortie multipliée par le courant est convertie en chaleur. Heureusement, les modules TP4056 sont conçus pour gérer raisonnablement bien les températures élevées, et vous pouvez ajouter un dissipateur thermique si vous le souhaitez. Le courant de charge maximum est défini par une résistance entre la masse et l'une des broches, la résistance par défaut étant de 1,2 kΩ, ce qui donne un courant de 1 A ; pour les cellules de faible capacité, vous pouvez la remplacer par une résistance de 10 kΩ pour définir une limite de 130 mA, et vous pouvez trouver des tableaux en ligne pour les valeurs intermédiaires.

Il y a des choses intéressantes à propos du circuit intégré TP4056 que la plupart des gens ne connaissent pas s'ils utilisent les modules tels quels. La broche CE du circuit intégré est câblée au VIN 5 V, mais si vous soulevez cette broche, vous pouvez l'utiliser pour désactiver et activer la charge avec une entrée de niveau logique de votre MCU. Vous pouvez surveiller le courant de charge en connectant l'ADC de votre MCU à la broche PROG – la même broche utilisée pour la résistance de réglage du courant. Il existe également une broche de thermistance, généralement câblée à la terre, mais adaptable à une large gamme de thermistances à l'aide d'un diviseur de résistance, qu'il s'agisse de la thermistance attachée à votre cellule de poche ou de celle que vous avez ajoutée extérieurement à votre support 18650.

Il y a aussi des problèmes avec le TP4056 – c'est un circuit intégré assez simple. L'efficacité n'est pas un impératif là où l'alimentation murale est disponible, mais le TP4056 gaspille une bonne quantité d'énergie sous forme de chaleur. Un module basé sur un chargeur à commutation évite cela et vous permet souvent de charger à des courants plus élevés si jamais nécessaire. Connecter une cellule à l'envers tue la puce, ainsi que le circuit de protection – cette erreur est facile à commettre, j'en ai fait beaucoup, et c'est pourquoi vous avez besoin de pièces de rechange. Si vous inversez les contacts des cellules, jetez la carte – ne chargez pas vos cellules avec un circuit intégré défectueux.

De plus, étant donné la popularité du TP4056, des copies de ce circuit intégré sont fabriquées par plusieurs fournisseurs de puces différents en Chine, et j'ai observé que certains de ces circuits intégrés de copie se cassent plus facilement que d'autres, par exemple en ne chargeant plus vos cellules – encore une fois, gardez pièces de rechange. Le TP4056 ne fournit pas non plus de minuteries de charge comme le font d'autres circuits intégrés plus modernes – un sujet que nous avons abordé dans la section commentaires du premier article.