Контроллер зарядки аккумулятора планшета

Планшет не заряжается

Ремонт планшета, если он не включается, всегда начинается с проверки питания, есть ли зарядка батареи.

Для начала рассмотрим, как устроено питание планшета, процесс зарядки аккумуляторной батареи.

В планшетах обычно используются два контроллера заряда батареи. Первый контроллер располагается на материнской плате и фактически является основным контроллером зарядки аккумуляторной батареи.

Второй контроллер расположен на маленькой плате самой батареи и выполняет функцию ограничения тока заряда и контроля минимального и максимального напряжения. Состоит он из микросхемы контроллера, например, DW01-P battery protection IC (микросхема защиты батареи) и пары ключевых транзисторов (один включает и отключает заряд, второй — разряд батареи), контролирующих заряд и разряд. Микросхема имеет следующие: порог срабатывания перезаряда 4.250±0.050В, порог отпускания перезаряда 4.050±0.050В, порог разряда 2.4±0.1В, порог отпускания разряда 3.0±0.1В, превышение допустимого тока (по изменению напряжения 150 мВ)

Так вот, если напряжение батареи меньше критического, обычно 2.4В, контроллер отключает батарею, в том числе отключается и ее подзарядка (оба транзистора находятся в отсечке). Нормальная подзарядка не возобновится до тех пор, пока напряжение батареи не восстановится до 3.0±0.1В. Зарядка возможна через токи утечки, которые очень малы, либо путем принудительной подзарядки вручную. Здесь следует быть очень осторожным, чтобы не убить на батарею, ни микросхему.

На материнской плате стоят контроллеры PS5130, AXP209, AXP202, AXP221, HB6298B, ISL6251, OZ8555LN, ATC2603A и т.д. Это интеллектуальные контроллеры. Они и обеспечивают основное управление зарядом батареи планшета. Они оценивают остаточную емкость, начальный ток зарядки (задают малый начальный ток заряда), рабочий (контроль постоянного уровня рабочего тока заряда ) и обеспечивают специальный режим, когда батарея заряжена (режим поддержки напряжения). Все эти режимы нужны для продления срока службы батареи.

Если зарядка на планшете не идет, нужно разобраться, в какой цепи возникла неисправность.

1. Напряжение не поступает на первичный контроллер — проблема в блоке питания, кабеле или разъеме питания. Пробуем поменять адаптер, кабель, если не помогает, проверяем разъем — напряжение после него. Если после разъема напряжения питания нет, меняем разъем.

2. Если напряжение есть, смотрим напряжение на входе батареи после контроллера зарядки планшета. Если напряжение увеличивается при подсоединении блока питания, то контроллер, возможно, рабочий (чтобы убедиться в его полной исправности, нужно проверить все режимы). Однако мы столкнулись с ситуацией, когда планшет отлично заряжался в выключенном состоянии, но при загрузке системы зарядка отключалась.

Если же напряжение на батарее не меняется при подсоединении блока питания, а батарея в рабочем диапазоне напряжений, нужно менять контроллер заряда планшета.

Источник: remont-noutbukov1.ru

Применение платы заряда TP4056 в планшете

• Цена: $0.28

• Перейти в магазин

Всем привет!
Принесли на ремонт планшет Lenovo a7600-h, с проблемой медленной зарядки (450ma). Осмотр выявил, что был вырван разъем с дорожками. Разъем запаяли, но мастер восстановил только контакт + и массу, а data+ и data — не были задействованы. Именно из-за этого планшет заряжался медленно, потому что считал, что он подключен к usb разъему ПК.
Первым делом я припаял data+ и data — (кинул проводки), благо контакты были с другой стороны, но компьютер на это никак не отреагировал, а зарядка так и шла низким током.
Ну ладно, соединение с пк не самое важное на данный момент, но с зарядкой нужно что решать.
Для решения данной проблемы я задействовал плату зарядки на tp4056.

В общем то ничего сложного нет — нужно подключить модуль зарядки параллельно с системой зарядки планшета. Таким образом и ток зарядки повысится (1 ампер + ток заряда планшета), и индикация заряда будет работать (но если планшет не реагирует на з/у, то показывать процесс заряда планшет не будет)
Первом делом я разобрал планшет и нашел место, где есть +5 от разъема. Искать долго не пришлось — на обратной стороне есть пятачки.На других планшетах их может и не быть, там можно подпаять к самому разъему, резистору/диоду, без разницы — главное наличие +5 вольт.
Ну и подпаял провод к плюсовому контакту аккумулятора.

Нашел место для установки модуля в свободном месте, там сточил пластик.

Подпаял провода к платке. Массу можно взять с любого места (с металлического экрана на плате например). У меня ее по близости не было — подпаял к корпусу аккумулятора, и с другой стороны подпаял к массе на плате, т.к не было уверенности в хорошем контакте.
Схема подключения

Установил на место, влезла. Кстати, разъем microUSB с платы был выпаян.

Проверка — заряд идет, ток заряда повысился.

Но тут выявилась проблема — а корпус не закрывается! Хотя должен…
Можно было конечно подпилить плату, но остался один вариант, а именно — использовать саму микросхему, без платы.
Спаял с платы микросхему и резистор на 1,2кОм. Кстати, если Вам нужен меньший ток заряда, то путем подбора номинала его можно изменять

Схема подключения очень простая

Все спаял, для теплоотвода использовал кусок металла от корпуса пк (заглушка), через терможевачку.

Заизолировал каптоновым скотчем, закрыл крышку планшета, теперь все хорошо, места хватило.
Подключил разряженный планшет. Зарядка пошла током 1,45А, как и ожидалось

Планшет нормально зарядился, индикация в % отображается корректно.
По нагреву микросхемы — она горячая, но в пределах нормы. Не думаю, что сгорит, все таки теплоотвод лучше текстолита.

Вот и еще одно использование TP4056)

Конечно это не ремонт, а «костыли», но это дешевле и быстрее, чем искать неисправность на плате и ремонтировать.

Источник: mysku.ru

Заменить контроллер питания планшета.

При коротком замыкании, микросхема контроллера питания планшета ограничивает поступление тока, он берет на себя нагрузку до тех пор, пока не будет устранено замыкание в сети. Если скачек напряжения был слишком продолжительным, то микросхема может просто сгореть. В таком случае, планшет стоит отнести, для замены контроллера питания, в сервисный центр. Там, после диагностики, смогут точно определить причину поломки.

К сожалению, это частая причина поломки этой схемы и от неё можно застраховаться только, подключая зарядное устройство к розетке бесперебойного питания. Благо, их выбор на рынке товаров велик и можно подобрать бюджетный, качественный и оптимальный по разбросу скачков напряжения. Также контроллер питания может пострадать от удара или коррозии от попавшей влаги.

Прежде чем заменять контроллер питания планшета, следует проверить и остальные возможные причины поломки:

• Неисправности шнура питания;
• Отсутствие электричества в сети;
• Сломан адаптер питания;
• Ошибка прошивки системы;
• Штекер или гнездо сломано.

Если Вы уверены, что ни одной из этих причин у Вас не имеется, то смело ступайте в сервисный центр, так как замена таких микросхем дома не производится. Не нужно ждать, пока сломанный контроллер, окончательно добьёт оставшиеся в живых элементы планшета.

Вскрывая любой литий-ионный аккумулятор, обнаружится небольшая, припаянная в свою ячейку, печатная плата. Это и есть контроллер батареи. Сам контроллер питания в планшете отвечает за полноценный заряд аккумулятора. И если вовремя не заменить контроллер питания планшета, батарея устройства перестанет заряжаться. Контроллер можно заменить только в хорошем сервисном центре с полноценным оборудованием, а не в частных мастерских, так как это является полноценной процедурой перепаивания платы. Тут необходимы как высокая квалификация специалиста, так и большое количество специализированных инструментов. Замена его на дому может привести к полной поломке устройства.

Из-за определенных особенностей строения литий-ионных батарей, они требуют тотального контроля над ними. Следует знать, что батарея не обязательно должна быть оригинальной. Они делятся на два стандарта вольтажа – 3,7В и 7,4В, это единственное, что необходимо учесть при выборе. Стандартная схема, представляет из себя маленькую плату с вмонтированной схемой SMD компонентов. Контроллер на батарею в 3.7В включает в себя две микросхемы: управляющую и исполнительную – собранную из двух транзисторов MOSFET. Два транзистора используются для контроля над разрядом и зарядом устройства. Изготавливают их, для удобства, в цельном корпусе.

Не секрет, что при достижении батареей критической температуры в 4,2-4,3V она перегреется и может взорваться. На подходе к опасной черте, управляющая микросхема закрывает транзистор и блокирует дальнейший заряд. Так батарея остаётся отключенной, пока не упадет напряжение от саморазряда. Если заряд падает до 2,3-2,5V, то транзистор разряда выключается, и схема переводится в режим сна, потребляя ток в 0,1мкА. После заряда, следует дождаться прохода планки в 2,9-3,1V, иначе индикатор заряда будет показывать 0 и это может быть принято, как смерть батареи. Такая зарядка может занимать несколько часов.

Вот примерная процедура замены контроллера питания на планшете в высококлассном сервисном центре:

1. После диагностики и определения причины поломки, будет принято решение о замене. Ремонт таких плат бессмыслен и вряд ли увенчается успехом.
2. Далее разбирается планшет. Все модели разбираются по-особенному, но существует и стандартная схема действий. Снимается задняя крышка, открывается дисплей, отстегиваются шлейфы экрана, динамики, по необходимости вытаскивается батарея
3. Все подвижные элементы закрепляются. Подготавливается к работе плата.
4. Обматываются термоскотчем близлежащие элементы платы.
5. Соблюдая строгий температурный режим, отпаивается металлическая схема, которая прикрывает схему.
6. Контроллер обмазывается флюсом.
7. При помощи специализированного фена схема прогревается до 380 градусов.
8. Снимается при помощи инструментов контроллер и зачищается плата.
9. Схема устанавливается под трафарет и наносится паяльная паста.
10. Устанавливается схема на плату.
11. В обратном порядке собирается планшет.

В интернете имеется огромное количество роликов о процессе перепайки микросхемы контроллера питания планшета, после просмотра которых, это занятие кажется довольно простым. Но, к сожалению, это далеко от реальности. Во-первых, понадобится одновременный прогрев каждой точки припоя, что можно выполнить только на специальном оборудовании и при наличии навыка. Во-вторых, могут возникнуть проблемы, решение которых целиком ляжет на плечи грамотного специалиста, и он с ней с успехом справится. В-третьих, обращаясь в сервисный центр, Вы получите гарантию того, что планшет после замены контроллера на нём заработает и будет работать долго.

Замена контроллера питания на планшете в Одессе, Харькове, Мариуполе, Кривом Роге, Запорожье, Днепре, Полтаве, Луганске, Черкассах, Кропивницком, Черноморске, Львове, Николаеве, Херсоне, Черновцах, Ужгороде, Ивано – Франковске, Луцке, Ровно, Тернополе, Хмельницком, Житомире, Виннице, Киеве, Кременчуге

Замена контроллера питания на планшете цена, цены на замену контроллера питания, заменить контроллер питания на планшете прайс-лист

Источник: aris.org.ua

Модули защиты и контроллеры заряд/разряд для Li-ion аккумуляторов

Для начала нужно определиться с терминологией.

Как таковых контроллеров разряда-заряда не существует. Это нонсенс. Нет никакого смысла управлять разрядом. Ток разряда зависит от нагрузки – сколько ей надо, столько она и возьмет. Единственное, что нужно делать при разряде – это следить за напряжением на аккумуляторе, чтобы не допустить его переразряда. Для этого применяют защиту от глубокого разряда.

При этом, отдельно контроллеры заряда не только существуют, но и совершенно необходимы для осуществления процесса зарядки li-ion аккумуляторов. Именно они задают нужный ток, определяют момент окончания заряда, следят за температурой и т.п. Контроллер заряда является неотъемлемой частью любого зарядного устройства для литиевого аккумулятора.

Другими словами, когда говорят о контроллере заряда/разряда, речь идет о встроенной почти во все литий-ионные аккумуляторы защите (PCB- или PCM-модулях). Вот она:

И вот тоже они:

Очевидно, что платы защиты представлены в различных форм-факторах и собраны с применением различных электронных компонентов. В этой статье мы как раз и рассмотрим варианты схем защиты Li-ion аккумуляторов (или, если хотите, контроллеров разряда/заряда).

Контроллеры заряда-разряда

Раз уж это название так хорошо укрепилось в обществе, мы тоже будем его использовать. Начнем, пожалуй, с наиболее распространенного варианта на микросхеме DW01 (Plus).

DW01-Plus

Такая защитная плата для аккумуляторов li-ion встречается в каждом втором аккумуляторе от мобильника. Чтобы до нее добраться, достаточно просто оторвать самоклейку с надписями, которой обклеен аккумулятор.

Сама микросхема DW01 – шестиногая, а два полевых транзистора конструктивно выполнены в одном корпусе в виде 8-ногой сборки.

Вывод 1 и 3 – это управление ключами защиты от разряда (FET1) и перезаряда (FET2) соответственно. Пороговые напряжения: 2.4 и 4.25 Вольта. Вывод 2 – датчик, измеряющий падение напряжения на полевых транзисторах, благодаря чему реализована защита от перегрузки по току. Переходное сопротивление транзисторов выступает в роли измерительного шунта, поэтому порог срабатывания имеет очень большой разброс от изделия к изделию.

Паразитные диоды, встроенные в полевики, позволяют осуществлять заряд аккумулятора, даже если сработала защита от глубокого разряда. И, наоборот, через них идет ток разряда, даже в случае закрытого при перезаряде транзистора FET2.

Вся схема выглядит примерно вот так:

Правая микросхема с маркировкой 8205А – это и есть полевые транзисторы, выполняющие в схеме роль ключей.

S-8241 Series

Фирма SEIKO разработала специализированные микросхемы для защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов от переразряда/перезаряда. Для защиты одной банки применяются интегральные схемы серии S-8241.

Ключи защиты от переразряда и перезаряда срабатывают соответственно при 2.3В и 4.35В. Защита по току включается при падении напряжения на FET1-FET2 равном 200 мВ.

AAT8660 Series

Решение от Advanced Analog Technology – AAT8660 Series.

Пороговые напряжения составляют 2.5 и 4.32 Вольта. Потребление в заблокированном состоянии не превышает 100 нА. Микросхема выпускается в корпусе SOT26 (3х2 мм, 6 выводов).

FS326 Series

Очередная микросхема, используемая в платах защиты одной банки литий-ионного и полимерного аккумулятора – FS326.

В зависимости от буквенного индекса напряжение включения защиты от переразряда составляет от 2.3 до 2.5 Вольт. А верхнее пороговое напряжение, соответственно, – от 4.3 до 4.35В. Подробности смотрите в даташите.

LV51140T

Аналогичная схема протекции литиевых однобаночных аккумуляторов с защитой от переразряда, перезаряда, превышения токов заряда и разряда. Реализована с применением микросхемы LV51140T.

Пороговые напряжения: 2.5 и 4.25 Вольта. Вторая ножка микросхемы – вход детектора перегрузки по току (предельные значения: 0.2В при разряде и -0.7В при зарядке). Вывод 4 не задействован.

R5421N Series

Схемотехническое решение аналогично предыдущим. В рабочем режиме микросхема потребляет около 3 мкА, в режиме блокировки – порядка 0.3 мкА (буква С в обозначении) и 1 мкА (буква F в обозначении).

Серия R5421N содержит несколько модификаций, отличающихся величиной напряжения срабатывания при перезарядке. Подробности приведены в таблице:

SA57608

Очередной вариант контроллера заряда/разряда, только уже на микросхеме SA57608.

Напряжения, при которых микросхема отключает банку от внешних цепей, зависят от буквенного индекса. Подробности см. в таблице:

SA57608 потребляет достаточно большой ток в спящем режиме – порядка 300 мкА, что отличает ее от вышеперечисленных аналогов в худшую сторону (там потребляемые токи порядка долей микроампера).

LC05111CMT

Ну и напоследок предлагаем интересное решение от одного из мировых лидеров по производству электронных компонентов On Semiconductor – контроллер заряда-разряда на микросхеме LC05111CMT.

Решение интересно тем, что ключевые MOSFET’ы встроены в саму микросхему, поэтому из навесных элементов остались только пару резисторов да один конденсатор.

Переходное сопротивление встроенных транзисторов составляет

11 миллиом (0.011 Ом). Максимальный ток заряда/разряда – 10А. Максимальное напряжение между выводами S1 и S2 – 24 Вольта (это важно при объединении аккумуляторов в батареи).

Микросхема выпускается в корпусе WDFN6 2.6×4.0, 0.65P, Dual Flag.

Схема, как и ожидалось, обеспечивает защиту от перезаряда/разряда, от превышения тока в нагрузке и от чрезмерного зарядного тока.

Контроллеры заряда и схемы защиты – в чем разница?

Важно понимать, что модуль защиты и контроллеры заряда – это не одно и то же. Да, их функции в некоторой степени пересекаются, но называть встроенный в аккумулятор модуль защиты контроллером заряда было бы ошибкой. Сейчас поясню в чем разница.

Важнейшая роль любого контроллера заряда заключается в реализации правильного профиля заряда (как правило, это CC/CV – постоянный ток/постоянное напряжение). То есть контроллер заряда должен уметь ограничивать ток зарядки на заданном уровне, тем самым контролируя количество “заливаемой” в батарею энергии в единицу времени. Избыток энергии выделяется в виде тепла, поэтому любой контроллер заряда в процессе работы достаточно сильно разогревается.

По этой причине контроллеры заряда никогда не встраивают в аккумулятор (в отличие от плат защиты). Контроллеры просто являются частью правильного зарядного устройства и не более.

Кроме того, ни одна плата защиты (или модуль защиты, называйте как хотите) не способен ограничивать ток заряда. Плата всего лишь контролирует напряжение на самой банке и в случае выхода его за заранее установленные пределы, размыкает выходные ключи, отключая тем самым банку от внешнего мира. Кстати, защита от КЗ тоже работает по такому же принципу – при коротком замыкании напряжение на банке резко просаживается и срабатывает схема защиты от глубокого разряда.

Путаница между схемами защиты литиевых аккумуляторов и контроллеров заряда возникла из-за схожести порога срабатывания (

4.2В). Только в случае с модулем защиты происходит полное отключение банки от внешних клемм, а в случае с контроллером заряда происходит переключение в режим стабилизации напряжения и постепенного снижения зарядного тока.

Источник: electro-shema.ru

Принцип работы контроллера аккумулятора в телефоне и гаджетах

Столкнувшись с неполадками в зарядке мобильного гаджета, следует разобраться в особенностях этого процесса и в том, как именно работает контроллер батареи на основе литий-ионной технологии. Мы должны понимать источник возникшей проблемы, чтобы исправить её.

В этой статье предлагаем вкратце рассмотреть принцип работы контроллера батареи и узнать его назначение.

Что такое контроллер батареи?

Контроллер заряда аккумулятора — простыми словами, это печатная плата внутри элемента питания (иногда крепится прямо на его корпусе). Правильное её название «BMS-плата» (Battery Management System), то есть плата системы управления аккумулятором.

Прежде всего, контроллер нужен для сохранения дорогостоящего аккумулятора от критических отклонений напряжения от номинальных 3,7 Вольт путём отключения.

На BMS-плате распаяны электронные компоненты для защиты устройства от неисправностей по электроцепи питания. Без неё работать литий-ионные аккумуляторы теоретически могут, но это приведёт к их скорейшему выходу из строя с высокой вероятностью взрыва.

Из чего состоит контроллер батареи?

Электросхема очень простая и не требует глубоких познаний в схемотехнике. Хотя производители дорогостоящих смартфонов и пытаются усовершенствовать её, но принцип конструкции остаётся одинаковым для всех.

На печатной плате контроллера батареи в большинстве случаев размещаются:

• • резистор в схеме питания,
• • накопительный конденсатор,
• • непосредственно сам контроллер защиты в виде микросхемы,
• • резистор в схеме защиты,
• • терморезистор,
• • MOSFET-транзисторы.

В ряде случаев контроллер распаян на три контакта вместо двух — тогда помимо традиционных «плюса» и «минуса» производитель применяет так называемый «информационный контакт».

Принцип работы контроллера батареи в гаджетах

Каких-то редких узлов контроля цепи питания на аккумуляторах в телефонах, планшетах и ноутбуках вы не встретите, поэтому можно условиться, что все они выполняют примерно одинаковые задачи в мобильных устройствах.

1. Контролирует процесс заряда устройства.

При зарядке с 0% включает режим предварительной зарядки до примерно 10%. Затем увеличивает скорость заполнения ёмкости аккумулятора и постоянным током заряжает до 70-85%. Далее снижает напряжение для завершающего этапа в режиме дозарядки — процесс замедляется для меньшей нагрузки на элемент питания.

Бывает, что контроллер неправильно определяет пограничные значения процента заряда и требует «калибровки».

2. Не даёт аккумулятору перезарядиться.

Есть установленное максимальное значение напряжения для Li-Ion — 4,15-4,2 В. При достижении такой высокой цифры питание отключается (иначе батарея вздуется или даже взорвётся).

3. Защищает батарею от глубокого разряда

Есть также пороговое минимальное значение напряжения для Li-Ion — 2,9-3 В. Более низкие значения приводят к потере ёмкости и другим неприятным последствиям.

4. Ограничивает ток

Принципиальная функция для защиты по току электросиловой цепи («просадки» напряжения на 150 мВ и более), без которой срок службы аккумулятора уменьшится, а также от короткого замыкания.

5. Оптимизация батареи

Её ещё называют «балансировка аккумулятора» — система из последовательно установленных электронных компонентов. Нужна для устранения разброса значений по электросхеме, что увеличивает срок службы слабых звеньев элемента питания, а значит и его самого.

6. Отслеживание температуры

Присутствует не во всех аккумуляторных контроллерах для удешевления, но практически всегда такая функция необходима для защиты от перегрева или переохлаждения. Операционная система также получает эту информацию для отслеживания состояния батареи.

Все значения однократно вносятся в контроллер ещё на производстве. Подстройка через ОС или «перешивка» значений встречается крайне редко. Также производители нередко удешевляют конструкцию контроллера для аккумуляторов телефона и урезают принцип работы в том или ином виде.

Посмотрите видео

Рекомендуем увидеть ликбез с YouTube-канала Energy DIY, в котором подробно и наглядно показано то, о чём мы здесь рассказали вкратце.

***

Теперь вы знаете, что такое контроллер батареи в мобильном устройстве и сможете разобраться, является ли причиной неполадки одна из его функций. Например, это может быть перегрев, либо неисправный адаптер питания со слишком высоким значением напряжения.

Хотите добавить что-то важное о контроллерах? Оставьте информацию или вопрос в комментарии. Ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Источник: neovolt.ru