Mạch bảo vệ pin là gì? Vì sao chúng cần thiết | ChuyenTactical

Những cục pin luôn là những vật nhỏ bé hiện hữu xung quanh cuộc sống. Thông thường bạn thường nghe về các loại có hoặc không mạch bảo vệ. Vậy vì sao lại có sự phân biệt này? Mạch bảo vệ pin là gì và tác dụng như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu các thông tin cần thiết qua bài viết dưới đây nhé.

1. Mạch bảo vệ là gì?

Mạch bảo vệ là một bộ phận không thể thiếu của mỗi quả pin. Nó bao gồm các thành phần có công dụng bảo vệ nhất định. Cụ thể như sau:

• PTC: Có tác dụng chống lại sự tăng nhiệt độ quá định mức. Đồng thời nó gián tiếp bảo vệ lại hiện tượng quá dòng. Khi đó PTC sẽ tự động cài đặt lại ( Reset).
• CID: Còn được gọi với các tên khác là van nén (Pressure Valve). Nó có tác dụng vô hiệu hóa hoạt động của phoi pin vĩnh viễn trong trường hợp vượt quá ngưỡng cho phép.
• PCB: Có khả năng bảo vệ cục pin khỏi hiện tượng xả cạn hay sạc điện quá ngưỡng. Dòng xả quá cao thì nó sẽ tự động reset hay khởi động lại khi đặt pin vào nguồn sạc. Điều này phụ thuộc vào thiết kế của PCB.

2. Sẽ thế nào nếu Pin không có mạch bảo vệ?

Mạch bảo vệ pin không có đồng nghĩa với việc khuyết thiếu mất thành phần PCB. Tuy nhiên nó vẫn còn đủ hai bộ phần khác là PTC – CID. Hiện nay, các chuyên gia cho rằng chỉ một số loại pin Li-Ion mới nên có mạch PCB.

Đối với mạch bảo vệ pin thì sẽ không thể nhìn thấy được hai thành phần PTC và CID. Bởi lẽ đây là một phần có phoi pin, còn các bộ phận khác đều hiện hữu rõ ràng. Trường hợp van nén bên trong cục pin được kích hoạt, nó sẽ ngay lập tức ngắt kết nối ở bên trong ra tới ngoài của pin một cách nhanh chóng.

3. Kích thước thực tế của Pin có mạch bảo vệ

Với mỗi một loại pin sẽ có những số hiệu mang ý nghĩa riêng biệt. Ví dụ như viên pin 18650 thì được hiểu là kích thích của nó là đường kính 18mm với chiều dài 65mm. Nhưng trên thực tế không hẳn đúng như vậy. Pin có thể dài hơn và to hơn vài mm. Nguyên nhân chính là nó được trang bị mạch bảo vệ.

Quan sát một cách kỹ càng bạn sẽ nhận thấy đa số đầu cực dương các loại pin có một lỗ tròn. Đó là chỗ thoát khí thải của van nén. Ngay bên dưới được ẩn đi cái cầu chì nhiệt độ PTC Resistor. Tuy nhiên có một lưu ý dành cho mọi người. Đối với nhiều nhà sản xuất đều quảng cáo trang bị mạch bảo vệ pin.

Nhưng thực chất tiêu chuẩn họ đặt ra chỉ cần có đủ hai bộ phận PTC và CID. Trường hợp này chỉ được xem là có sự bảo vệ Battery Protected. Những loại pin đúng chuẩn cần đảm bảo có mạch bảo vệ PCB protection hoặc IC protection.

Đối với một số loại pin như Li-Ion hoạt động độc lập thì điều này rất quan trọng. Bạn có thể nhận thấy mạch bảo vệ khi quan sát kỹ. Ở viên pin có phần cực âm bằng chất liệu đồng, thêm vào đó được khắc một số ký tự nhất định. Ngoài ra điều này còn nói lên rằng cục pin thiếu đi tấm thép gia cố và chống sốc.

4. Tháo pin tìm vị trí mạch bảo vệ

Để tiến hành tìm vị trí mạch bảo vệ pin, bạn tháo bỏ lớp vỏ bên ngoài trước. Khi này mạch điện ở phần đáy có thể nhìn thấy rõ ràng. Bên cạnh là các dây dẫn liên kết với nhau. Hai cực âm dương của pin cũng được kết nối với nhau ở dây điện.

Mọi người có thể nhìn kỹ để nhận thấy rõ hơn ở vị trí dây dẫn nối thẳng vào vị trí van nén CID và lỗ thông hơi phía trong. Phần dương của cục pin được tháo ra. Nắp cực được gắn thêm vào nhằm tăng độ lồi button top.

Về phần cực âm, dây điện được hàn chắc vào phần đáy viên pin với mạch Internal. Phần External còn lại sẽ được gắn từ mạch đi thẳng lên đầu dương. Ngoài ra bạn sẽ thấy một mảnh giấy màu đen. Nó sẽ có tác dụng bảo vệ bộ mạch, không cho tiếp xúc với cực âm.

Ngoài ra, một số loại pin như Soshine,…sẽ được nhà sản xuất trang bị thêm một mảnh nhựa màu đỏ. Như vậy cả hai đầu âm dương sẽ đều được bảo vệ kỹ càng. Cuối cùng phần vỏ pin Wrapper sẽ bao bọc lại hết tất cả bên trong một cách gọn gàng.

Mạch bảo vệ pin được cấu thành từ nhiều đoạn bảng điện khác nhau. Nó đều có các công dụng nhất định bao gồm bảo vệ pin tránh tình trạng cạn kiệt hay dòng xả quá mức. Mỗi mạch sẽ gồm hai phần quan trọng. Đầu tiên là con chíp điều khiển Controller màu xanh. Tiếp theo màu đỏ là công tắc đóng bật của pin.

Tìm hiểu thêm cách lắp mạch bảo vệ pin qua video sau:

5. Đo thử mạch bảo vệ ở các điều kiện khác nhau

Để có thể nắm rõ được công dụng của mạch bảo vệ, các chuyên gia đã tiến hành thử nghiệm đo trên các trường hợp khác nhau. Mỗi phần đều có điều kiện riêng biệt và kết quả thông số có sự chênh lệch không đáng kể. Cụ thể như sau:

5.1 Tiến hành đo mạch thứ nhất

Điều kiện dòng điện rò là 4.5uA. Như vậy khả năng làm cạn pin 2000 mAh sẽ sau 50 năm. Kết quả đo được ghi chép lại với các thông số sau:

• Khả năng chống xả dòng quá cạn đạt ngưỡng 2.5V. Mạch bảo vệ pin sẽ đóng lại nếu có điện áp trên 3V.
• Khả năng chống sạc vượt mức ở ngưỡng 4.26V thì sẽ tự động ngắt. Pin rút ra khỏi nguồn sạc sẽ đóng mạch.
• Số điện áp rơi lại trong mạch ở 1A và 2.9 V là 25mV.

5.2 Tiến hành đo mạch thứ hai

Điều kiện được áp dụng là dòng điện rò 4.2 uA. Sau đó mọi người sẽ thu được kết quả đo như sau:

• Khả năng chống xả dòng quá cạn đạt ngưỡng 2.5V. Tuy nhiên pin chỉ đóng mạch nếu có sự xuất hiện của điện áp ngoài như khi cắm sạc.
• Khả năng chống sạc đầu lưu lượng ở ngưỡng 4.26V thì sẽ tự động ngắt. Pin rút ra khỏi nguồn sạc sẽ đóng mạch.
• Số điện áp rơi lại trong mạch ở 1A và 2.9 V là 30mV.

5.3 Tiến hành đo bảng mạch nhỏ thứ ba

Trong trường hợp này, dòng điện rò sẽ là 3.9 uA. Các chỉ số đo được sẽ như sau:

• Khả năng chống xả dòng quá cạn đạt ngưỡng 2.5V. Tuy nhiên pin chỉ đóng mạch nếu có sự xuất hiện của điện áp ngoài như khi cắm sạc.
• Khả năng chống sạc đầu lưu lượng ở ngưỡng 4.26V thì sẽ tự động ngắt mạch nhanh chóng. Pin rút ra khỏi nguồn sạc sẽ đóng mạch.
• Số điện áp rơi lại trong mạch ở 1A và 2.9 V là 60mV.

Có thể thấy, mạch bảo vệ pin là một bộ phận cần thiết trong quá trình lắp ráp và sử dụng. Tuy nhiên không phải nhà sản xuất nào cũng trang bị đầy đủ và đảm bảo theo như quy chuẩn được đề ra của cục pin. Hy vọng bài viết trên đã cung cấp cho bạn những thông tin cần thiết về khái niệm cũng như sự khác biệt giữa những sản phẩm có hay không có loại mạch bảo vệ này.

>>>Xem thêm

• Mách bạn cách chọn mua đèn đi rừng chuẩn nhất
• Bạn có biết các loại pin đèn pin phổ biến nhất hiện nay?