Táto inteligentná a inteligentná nabíjačka batérií nabíja batériu Li-IOn rýchlo monitorovaním 3 rozhodujúcich parametrov, ktorými sú konštantný prúd, konštantné napätie a konštantná teplota 25 stupňov Celzia.
Príspevok komplikovane vysvetľuje 3 Hi-End, automatické, pokročilé, jednočipové CC / CV alebo konštantný prúd, nabíjacie obvody Li-Ion s konštantným napätím 3,7 V, ktoré používajú špecializované Hi-End IC TP4056, IC LP2951, IC LM3622, s možnosťou snímania a ukončovania teploty batérie.
Dizajn # 1
POPIS OKRUHU
Prvý dizajn je pravdepodobne najchytrejší a obsahuje IC TP4056, čo je komplexná lineárna nabíjačka batérií s konštantným prúdom (CC) a konštantným napätím (CV), ktorá je špeciálne navrhnutá na bezpečné nabíjanie jednočlánkových lítium-iónových batérií.
Dodáva sa s balíkom SOP a takmer žiadnym počtom externých komponentov, vďaka čomu je IC TP4056 špeciálne použiteľný pre prenosné aplikácie nabíjania Li-Ion.
TP4056 môže navyše pracovať aj s USB a sieťovým adaptérom.
Tento inteligentný dizajn nezávisí od žiadnej blokovacej diódy kvôli prítomnosti vnútornej architektúry PMOSFET, ktorá je nakonfigurovaná tak, aby zabránila akémukoľvek druhu záporného nabíjacieho prúdu v obvode.
Špeciálna tepelná spätná väzba je zahrnutá za účelom regulácie nabíjacieho prúdu tak, aby sa obmedzila telesná teplota pri použití v režime vysokého výkonu alebo pri vysokých teplotách okolia.
The plné nabíjacie napätie je pevne stanovené na 4,2V , zatiaľ čo nabíjací prúd je možné externe nastavovať prostredníctvom daného jediného rezistora.
IC TP4056 je vybavený na automatické vypnutie nabíjacieho cyklu, akonáhle nabíjací prúd klesne na 1/10 nastavenej hodnoty, po dosiahnutí konečného plavákového napätia.
Niektoré z ďalších hlavných funkcií tohto IC TP4056 zahŕňajú vstavané obvody monitorovania prúdu, blokovanie podpätia, automatické obnovenie nabíjania a niekoľko stavových pinov, ktoré indikujú prerušenie plného nabitia a prepnutie vstupného napájacieho napätia do polohy ON.
IC TP4056 obraz a usporiadanie vývodov
VLASTNOSTI A ŠPECIFIKÁCIE
- Nabíjací prúd môže byť naprogramovaný na max. 1 000 mA
- Obvod môže byť bez napájacích zariadení, snímacieho odporu alebo blokovacej diódy.
- Plnohodnotná lineárna nabíjačka v balení SOP-8 na nabíjanie aplikácií jednočlánkových lítium-iónových batérií.
- Navrhnutý na vytváranie výstupu s konštantným prúdom / konštantným napätím
- Schopné nabíjať jednočlánkové lítium-iónové batérie prostredníctvom pluginu s priamym portom USB
- Interne nastavené konštantné nabíjacie napätie 4,2 V s presnosťou +/- 1,5%
- Zahŕňa automatickú inicializáciu dobíjania.
- Dvojité LED kompatibilné výstupné kolíky stavu nabíjania pre účely indikácie
- Ukončenie nabíjania C / 10 alebo funkcia automatického vypnutia
- Udržiavacie nabíjanie sa spustí, akonáhle sa dosiahne prahová hodnota 2,9 V.
· Interný procesor so softštartom obmedzuje a inhibuje nárazový prúd pri zapnutí - Dodáva sa s 8-zvodovým balíkom SOP. Radiátor musí byť pripojený k GND.
ABOSLÚTNE MAXIMÁLNE HODNOTENIE
- Vstupné napájacie napätie (VCC) ： - 0,3 V ～ 8 V ·
- TEPLOTA ： -0,3 V ～ 10 V
- CE ： -0,3 V ～ 10 V
- Trvanie skratu BAT ： Nepretržité
- Prúd BAT kolíka ： 1200mA
- PROG Pin prúd ： 1200uA
- Maximálna teplota spojenia ： 145 ° C
- Rozsah prevádzkovej teploty okolia ： -40 ° C ～ 85 ° C
- Teplota olova (spájkovanie, 10 s) ： 260 ° C
APLIKÁCIE
- Mobilné telefóny, PDA, GPS
- Nabíjacie doky a kolísky
- Digitálne fotoaparáty, prenosné zariadenia
- Nabíjačky napájané z USB zbernice, nabíjačky
Špecifikácia pinov a podrobnosti o fungovaní čipu TP4056 IC
TEMP (Pin 1): Vstup snímania teploty
Pripojenie kolíka TEMP k výstupu termistora NTC v lítium-iónovej batérii. Ak napätie kolíka TEMP klesne pod 45% alebo nad 80% napájacieho napätia VIN na minimálne 0,15 sekundy alebo viac, znamená to, že teplota batérie je jednoducho príliš vysoká alebo nadmerne znížená, a nabíjanie v tejto polohe sa zastaví. Funkciu detekcie teploty je možné deaktivovať pripojením kolíka TEMP k základnej lište.
PROG (Pin 2): je spojený s nastavením konštantného nabíjacieho prúdu a môže byť nastavený pripojením rezistora RI (prog) z tohto pin2 na GND.
V režime nabíjania je napätie kolíka ISET regulované na približne 0,2 V. a v režime neustáleho nabíjacieho prúdu je napätie kolíka ISET regulované na približne 2 V. Vo všetkých režimoch a v procese nabíjania je možné využiť napätie na kolíku ISET na sledovanie nabíjacieho prúdu pomocou merača.
GND (Pin3): uzemňovací terminál
Vcc (pin 4): kladné vstupné napájacie napätie
VIN je vstup napájania pre činnosť vnútorného obvodu. Kedykoľvek VIN klesne na približne 30 mV pod napätie pinov BAT, TP4056 prejde do režimu spánku s nízkym výkonom a zníži prúd pinov BAT pod 2uA.
BAT (Pin5): Pin na pripojenie batérie.
Pripojte kladný pól batérie k pólu BAT. Kolík BAT spotrebuje prúd nižší ako 2uA, kedykoľvek je čip v deaktivovanom režime alebo v režime spánku. Kolík BAT ponúka nabíjací prúd pre pripojenú batériu a poskytuje mu reguláciu napätia s presnosťou 4,2 V.
(Pin6): Výstup stavu nabitia otvoreného odtoku, kedykoľvek batéria dosiahne vypínací bod ukončenia nabíjania, tento vývod sa pretiahne nízko cez zabudovaný prepínač, ale zvyčajne tento pin zostáva v stave vysokej impedancie.
(Pin7): Výstup stavu nabitia otvoreného odtoku Akonáhle je batéria pripojená a začne sa nabíjať, tento pinout sa zníži zabudovaným prepínačom, v ostatných prípadoch sa pin drží na vysokej impedancii.
CE (Pin8): Vstup umožňujúci čip. Vysoký vstup tu umožňuje, aby bola jednotka v typickom prevádzkovom režime.
Ťahanie kolíka CE na logicky nízku úroveň prinúti čip TP4056 do režimu deaktivácie alebo vypnutia.
Pin CE je kompatibilný a môže byť spojený s logickými spúšťačmi TTL alebo CMOS.
Li-Ion obvod nabíjačky batérií pomocou TP4056
Nasledujúci návrh predstavuje typický nabíjací obvod lítium-iónových batérií s funkciami konštantného prúdu a konštantného napätia a s automatickým ukončením pri 4,2 V.
Nasledujúci obrázok zobrazuje podrobnosti indikácie stavu LED pre vyššie diskutovaný obvod nabíjačky batérií CV, CC Li-Ion.
Zdvorilosť: NanJing Top Power ASIC Corp.
Dizajn # 2: Inteligentná nabíjačka batérií Li-Ion používajúca iba jeden IC LP2951
Nasledujúci príspevok vysvetľuje veľmi jednoduchý, ale bezpečný obvod nabíjačky batérií Li-Ion, ktorý používa iba jeden IC LP2951.
Na rozdiel od olovených batérií je jednou z dobrých vecí na batériách Li-Ion to, že sa dajú pôvodne nabíjať rýchlosťou 1 ° C. Znamená to, že nabíjací prúd môže byť na začiatku rovnako vysoký ako menovitý AH batérie.
Dizajn prezentovaný v tomto článku možno použiť na externé nabíjanie jedného 3,7 V Li-ion článku alebo štandardnej batérie mobilného telefónu pri relatívne nižšej rýchlosti.
Schéma znázorňuje konfiguráciu, ktorá sa použila na nabitie Li-Ion článku prenosnej stereofónnej jednotky.
Špecifikáciu nabíjania obvodu možno zhrnúť takto:
- Maximálny nabíjací prúd = 150mA
- Plné nabitie = 4,2 V +/- 0,025 V.
- Nabíjací prúd = nastavený na režim nabíjania s limitom prúdu.
Ako to funguje
V danom obvode sa IC LP2951 stáva hlavnou aktívnou zložkou, ktorá bola špeciálne vybraná, pretože je schopná dodávať výstupné napätie, ktoré je pri teplote veľmi stabilné.
Prístroj má tiež zabudovaný systém regulácie prúdu, ktorý obmedzuje výstup z výroby prúdu nad hranicu 160 mA.
Integrovaný obvod je navyše úplne odolný voči skratu a obsahuje funkciu tepelného vypnutia.
Zobrazené hodnoty odporu sú vybrané presne tak, aby IC generoval na svojom výstupe, kde je pripojený článok, presných 4,2 V.
Trimr je pridaný na doladenie napätia v prípade, že existuje rozpor s toleranciou a hodnotami odporu.
Spočiatku, keď má konkrétny vybitý článok úroveň napätia pod 4,2 V, generuje IC maximálny prúd do článku, ktorý je okolo 160 mA, ako je uvedené vyššie.
Tento počiatočný zdvih prúdu nabije článok rýchlo, takže najskôr dosiahne menovitú hodnotu úplného nabitia 4,2 V.
Akonáhle svorkové napätie Li-Ion článku dosiahne značku 4,2 V, IC LP2951 okamžite inhibuje prúd, takže batéria môže dlhšie prekročiť úroveň 4,2 V.
Vyššie uvedený proces zdôrazňuje schopnosť regulácie konštantného napätia integrovaných obvodov počas nabíjacieho cyklu.
Rezistory vysokej hodnoty obsiahnuté v obvode zaisťujú „vypnutý“ prúd batérie pod 2 mA, kondenzátor 330pF stabilizuje obvod pred nežiaducimi šummi vytváranými na uzle spätnej väzby s vysokou impedanciou.
Dióda na výstupe zjavne bráni spätnému toku napätia batérie do IC pri absencii vstupného napätia.
Dizajn # 3: Ďalšia efektívna nabíjačka pre Li-Ion využívajúca IC LM3622
Tu rozoberáme aktuálne riadený obvod nabíjačky lítium-iónových batérií, ktorý bol špeciálne navrhnutý na bezpečné a bezpečné nabíjanie všetkých typov lítium-iónových batérií.
Všeobecne sa odporúča, aby sa lítium-iónová batéria nabíjala s maximálnou opatrnosťou a opatrnosťou, pretože tieto typy batérií sú náchylné na okamžité poškodenie alebo explóziu, ak nebudú dodržané uvedené opatrenia na nabíjanie.
Vďaka spoločnosti TEXAS INSTRUMENTS za to, že nám poskytla tento úžasný čip, LM3622, ktorý je vynikajúcou Li-Ion nabíjačkou a riadiacim zariadením.
Ako obvod funguje
Integrovaný obvod bol navrhnutý na generovanie konštantného prúdu pri konštantnom napätí, čo je základný predpoklad pre všetky Li-Ion batérie. IC môže byť nakonfigurovaný na nabíjanie jedného Li-Ion článku alebo viacerých batérií.
Obvod využívajúci IC LM3622 môže byť napájaný napätím od 5 do 24V v závislosti od potreby nabíjania a pripojenej batérie.
IC nevyžaduje na implementáciu funkcií žiadne presné externé rezistory. Okrem toho má integrovaný obvod zanedbateľný odtok prúdu menej ako 200 nA z batérie pri absencii vstupného napätia.
Integrované obvody čipu presne regulujú nabíjací prúd prostredníctvom princípu teplotne kompenzovanej referencie pásma.
Prúd je regulovaný, ale je vykonávaný cez externý odpor snímajúci prúd. Princíp pásmovej medzery vedie k efektívnemu riadeniu prevádzky obvodu a tiež vstupného napájacieho napätia.
Zobrazený prúdovo riadený obvod nabíjačky Li-Ion batérií ilustruje konštrukciu lineárneho nabíjača Li-Ion s nízkym výpadkom, ktorý je schopný nabíjať jeden 3,7 V Li-Ion článok.
Na umožnenie detekcie nízkeho napätia môžu byť vhodne vybrané spínače J1 a J2. IC zaháji proces nabíjania tak, že najskôr zistí napätie článku a „aktivuje stav“ detekcie nízkeho napätia.
Tranzistor Q2 sa okamžite dostane do prevádzkových podmienok, akonáhle pripojená batéria dosiahne cieľovú regulačnú úroveň určenú interným nastavením IC. Q2 teraz začne dodávať regulované napätie do pripojenej batérie a inicializuje režim nabíjania s konštantným napätím obvodu .
Vo vyššie uvedenej situácii batéria prijíma na svoje svorky konštantné regulované napätie, zatiaľ čo nabíjací prúd sa monitoruje v závislosti od úrovne nabitia batérie. Po dosiahnutí stavu úplného nabitia sa nabíjací prúd do batérie výrazne zníži na bezpečnú hodnotu.
Schéma zapojenia inteligentnej Li-Ion nabíjačky batérií pomocou IC LM3622
Boli to pre vás najrôznejšie tri inteligentné a inteligentné obvody nabíjačiek Li-Ion batérií. Ak máte ďalšie nápady alebo informácie, ktoré by zhoršovali tento inteligentný dizajn, neváhajte ich vyjadriť prostredníctvom komentárov.
Predchádzajúce: Bolo preskúmaných 7 modifikovaných obvodov sínusových invertorov - 100 W až 3 kVA Ďalej: 4 jednoduché spínacie obvody klapiek [testované]
