Toto je jednoduché zapojení nabíječky Lithium-Iontových (Li-ion) a Lithium-Polymerových (Li-pol) článkůse známým integrovaným obvodem LM317. Průběh nabíjení je znázorněn
na grafu níže. Nabíjení probíhá nejprve v proudovém režimu - na článku roste napětí, proud je konstantní. Po dosažení
cílového napětí (Umax) přejde nabíječ do napěťového režimu, kdy napětí na článku je konstantní a proud se asymptoticky
blíží k nule. Ve chvíli, kdy proud už je malý, je článek nabitý. Cílové napětí článků Li-ion a Li-pol bývá obvykle
4,2V (u některých typů 4,1V) Cílové napětí není to samé, jako jmenovité napětí. To je většinou 3,7V (někdy 3,6V). Články není nutné
nabíjet na plných 4,2V, protože tím klesá jejich životnost. Pokud snížíte cílové napětí na 4,1V, klesne kapacita článku o 10%, ale
životnost (počet cyklů) se zvýší téměř na dvojnásobek. Při používání by se články neměly nikdy vybíjet pod 3,4 až 3,3V.
Články Li-ion a Li-pol nemají rádi skladování v nabitém ani vybitém stavu, měly by se skladovat částečně nabité.
Schéma nabíječe je na obrázku níže. Obvod LM317 slouží jako napěťový stabilizátor. Li-ion a Li-pol jsou dosti náročné na přesnost
nabíjecího napětí. Pokud je chcete nabíjet na plné napětí (většinou 4,2V), je nutné toto napětí nastavit s přesností +/- 1%.
Články jsou totiž velice choulostivé na přebití.
Pokud nabíjíte na 90% kapacity (4,1V), postačí i o trochu menší přesnost (cca 3%). Obvod LM317 poskytuje poměrně přesnou stabilizaci
napětí. Cílové napětí se nastavuje
trimrem P1. Nastavujeme bez připojeného článku, protože napětí na prázdno odpovídá cílovému napětí.
Stabilizace proudu není tak kritická jako stabilizace napětí, takže pro ni postačí snímání proudu pomocí bočníku
a přechodu NPN tranzistoru. Pokud úbytek na bočníku Rx dosáhne cca 0,95V (součet úbytků napětí přechodu tranzistoru B-E a diody 1N4007),
tranzistor se začne otevírat. Tím se snižuje napětí na vývodu adj a dochází ke stabilizaci proudu. Proud je určen
hodnotou Rx. Volí se podle typu nabíjeného článku. Pro nabíjecí proud 200mA jsem použil hodnotu 4R7.
Hodnotu Rx vypočítejte: Rx = 0,95 / Imax.
Do série s článkem je dobré z bezpečnostních důvodů zapojit vhodně dimenzovanou pojistku.
Napájecí napětí nabíječe by mělo být v rozmezí cca 9 - 24V. Příliš vysoké napájecí napětí zvyšuje v ztrátu obvodu LM317,
příliš nízké napětí by neumožnilo správný provoz (je nutno počítat i s úbytkem napětí na bočníku a minimálním úbytkem
na integrovaném obvodu). Obvod LM317 umístěte na dostatečně velký chladič.
Nabíječ je odolný vůči zkratu na výstupu. Ztráta LM317 v nejnepříznivějším případě (zkrat) je:
P = Uvst x Imax. Maximální povolená ztráta LM317 ve verzi TO220 je 20W.
