Opladermodul til Li-Ion-batterier med justerbar ladestrøm

Projektets vigtigste krav og forudsætninger

Det populære opladermodul til Li-Ion-batterier baseret på TP4056 oplader med en strøm på op til 1A, hvilket kan være for højt for batterier med lille kapacitet - under 500mAh (f.eks. fra e-cigaretter).
Det skal være muligt at oplade batterier med forskellige ladestrømme efter behov: med den oprindelige ladestrøm på 1A samt med 500mA og 100mA.

Kredsløbsdiagram og den færdige enhed

Diagram over Li-Ion-lademodul med justerbar ladestrøm

Li-Ion-lademodul med justerbar ladestrøm

Fremgangsmåde og komponenter anvendt i projektet

Opladermodulet til Li-Ion-batterier baseret på chippen TP4056 indeholder en modstand på 1.2 kOhm (kode 122, modstand R3 på billedet af modulet med micro-USB-stik). Denne modstand bestemmer batteriets ladestrøm.
Modstanden, der bestemmer ladestrømmen, er den eneste modstand med denne værdi på modulets printkort. Placeringen kan variere mellem forskellige versioner af modulet, men den sidder altid ved siden af TP4056-chippen og har værdien 1.2 kOhm (122).
Jeg loddede modstanden på 1.2 kOhm (122) af og loddede to ledninger på dens loddepunkter. Ledningerne blev tilsluttet et separat printkort.
For nemheds skyld valgte jeg et printkort med samme størrelse som modulet TP4056 og fastgjorde det oven over modulet med fire stykker 0.75mm kobbertråd langs kanten.
Jeg monterede en DIP-switch med tre kontakter på printkortet. Jeg loddede alle tre ben på den ene side af switchen sammen og forbandt dem med det ene loddepunkt fra den afmonterede modstand på 1.2 kOhm (122) på modulet TP4056. Til de tre ben på den anden side tilsluttede jeg tre modstandskredsløb:
1. Switchens første kontakt er forbundet med to serieforbundne modstande på 1 kOhm og 200 Ohm, som tilsammen svarer til den oprindelige modstand på 1.2 kOhm (122). Denne indstilling svarer til den oprindelige ladestrøm på 1A.
2. Switchens anden kontakt er forbundet med en modstand på 2 kOhm. Med denne modstandsværdi er den typiske ladestrøm omkring 580mA.
3. Switchens tredje kontakt er forbundet med en modstand på 10 kOhm. Med denne modstandsværdi er den typiske ladestrøm omkring 130mA.
Jeg samlede de frie ben på de ovennævnte modstande og forbandt dem med det andet loddepunkt, hvorfra modstanden "122" var blevet afloddet, på printkortet i modulet TP4056.
Ved at vælge en af switchens tre indstillinger bestemmer brugeren dermed, hvilken modstand der anvendes, og følgelig hvilken ladestrøm der indstilles.
For at gøre det lettere at tilslutte batteriet førte jeg tilslutningspunkterne på opladermodulet TP4056 opad via støttetrådene og tilsluttede ledninger med krokodillenæb til dem.
Vær opmærksom: Slå kun én modstand til i kredsløbet ad gangen. Hvis flere modstande slås til samtidig, forbindes de parallelt, så den ækvivalente modstand falder. Det kan medføre forkert funktion af TP4056.

En liste over de komponenter, jeg brugte i projektet, med links findes i Google-dokumentet (fanen "Slow pace Li-ion charger").