Schutz eines Lademoduls für Li-Ion-Akkus vor verpoltem Anschluss des Akkus
Grundlegende Anforderungen und Voraussetzungen des Projekts
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Das verwendete Lademodul mit TP4056 hat keinen Schutz vor verpoltem Anschluss des Akkus. Bei verpoltem Anschluss kann der Ladechip beschädigt werden.
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Ich muss eine Schutzplatine für ein Ladegerät auf Basis eines integrierten Moduls mit sechs TP4056-Chips entwickeln.
Schaltplan und fertiges Gerät





Funktionsweise des Geräts und im Projekt verwendete Bauteile
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Ich habe die Schaltung zum Schutz eines Mehrkanal-Lademoduls entwickelt, in dem sechs Ladekanäle mit TP4056 zu einem kompakten Block zusammengefasst sind. Für jeden der sechs Ausgänge habe ich ein separates Schutzmodul gebaut.
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Bei richtiger Polarität des angeschlossenen Akkus schaltet der PNP-Transistor BC557B den N-Kanal-MOSFET IRF3205 durch und schließt damit den Stromkreis zwischen dem Ladegerät links im Schaltplan und dem Akku rechts.
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Ich habe den N-Kanal-MOSFET IRF3205 wegen seines niedrigen Durchlasswiderstands gewählt: RDS(on) bis zu 8mOhm bei VGS=10V. Der Wert VGS(th)=2-4V bezeichnet lediglich die Schwellenspannung, ab der der MOSFET zu leiten beginnt, und ist nicht die Spannung, bei der der MOSFET vollständig durchgeschaltet ist. Bei VGS von etwa 4V garantiert das Datenblatt keinen Wert von RDS(on)=8mOhm.
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Die Diode 1N4007 begrenzt die Sperrspannung zwischen Basis und Emitter des PNP-Transistors BC557B und schützt den Basis-Emitter-Übergang vor einem Durchbruch.
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Wird der Akku mit umgekehrter Polarität angeschlossen, wird der Ladestromkreis unterbrochen, und die Anzeige-LED wird mit Strom versorgt und leuchtet auf.
Die Liste der in diesem Projekt verwendeten Bauteile mit Links ist im Google-Dokument zu finden (Tabellenblatt 6xTP4056 reverse polarity protection).
