Решение для линейной зарядки литий-ионных аккумуляторов

С развитием современной электронной техники, электронное оборудование становится все более портативным, более функциональным, и, таким образом, предъявляются требования к малому весу и эффективности источника питания к нему от батарей. Литий-ионные аккумуляторы с их высокой плотностью энергии, отличными зарядно-разрядными характеристиками, экологически чистые характеристики постепенно заменяют традиционные никель-кадмиевые, никель-металлогидридные батареи, свинцово-кислотные батареи широко используются в современной портативной электронной продукции.

По сравнению с другими типами аккумуляторов, литиево-ионный аккумулятор в то же время предъявляет более высокие требования к зарядному устройству, эти требования в основном воплощаются в процессе зарядки и управлении защитой литиевой батареи, воплощенной в большем напряжении заряда. , фазный ток, высокая точность режима зарядки и идеальная схема защиты и т. д.

В этой статье мы обсуждаем с использованием большой токовой микросхемы литий-ионной батареи SE9018 линейную схему зарядки литий-ионной батареи.

Чип представлен

SE9018 - это режим постоянного тока / постоянного напряжения линейного заряда литий-ионного аккумулятора, использующий внутреннюю архитектуру PMOSFET и интегрированный с защитным способом зарядки, не требующий внешних изолирующих диодов.

Предустановленное напряжение заряда микросхемы 4,2 В, точность плюс-минус 1,5%, ток зарядки можно настроить через внешние резисторы, максимальный непрерывный ток зарядки может составлять до 1 А. Когда микросхема из-за большой мощности и высокой температуры окружающей среды температура или плохие тепловые характеристики печатной платы приводят к тому, что температура перехода превышает 140 ℃, внутренний нагрев автоматически снижает цепь обратной связи зарядного тока, контроль температуры микросхемы в зоне безопасности.Чтобы микросхема сохраняла эффективное рабочее состояние, следует принять меры, чтобы попробуйте снизить рабочую мощность и температуру чипа, например, небольшое сопротивление входной серии (для уменьшения входного напряжения), увеличить площадь охлаждения медной фольги для печатной платы, радиатора чипа и хорошего контакта печатной платы с медной фольгой и т. д.

Рисунок 1 - растровое изображение стопы se9018


Рисунок 2 принципиальная схема se9018


Схема контроля температуры батареи внутренней интеграции SE9018, выходящая за пределы нормального диапазона, когда температура батареи (слишком высокая или слишком низкая), микросхема автоматически останавливает процесс зарядки, предотвращает повреждение ячеек из-за слишком высокой или слишком низкой температуры.

Напряжение контроля температуры батареи определяется по TEMP (VTEMP), VTEMP по внутреннему сопротивлению батареи, термисторная сеть NTC обеспечивает парциальное давление.

Когда VTEMP между * VCC VCC и 80% 45%, температура батареи оценки микросхемы в нормальном диапазоне; Когда VTEMP <45% (VCC или VTEMP> 80% (VCC, температура батареи оценки микросхемы слишком высокая или слишком низкая; когда TEMP заканчивается заземление, функция контроля температуры аккумулятора отключена.

SE9018 содержит два стока CHRG, а открытое состояние STDBY указывает на выходной конец, когда цепь находится в состоянии заряда, конец CHRG низкий уровень, конец STDBY как состояние высокого импеданса; когда батарея полностью заряжена, CHRG переходит в состояние высокого импеданса , STDBY end low level. Когда функция контроля температуры батареи используется в нормальном режиме, если микросхема не подключает батарею или температура батареи выходит за пределы нормального диапазона, конец CHRG и конец STDBY являются состоянием высокого импеданса; когда функция контроля температуры батареи отключен, если не подключен аккумуляторный чип, для низкого уровня STDBY end, выходных импульсных сигналов CHRG.

Другие функции включают ручную остановку SE9018, блокировку пониженного напряжения, автоматическую подзарядку и т. Д.

Типичная схема зарядки литий-ионного аккумулятора на основе SE9018 показана на рисунке 3. Сторона CE для высокого напряжения в обычное время, SE9018 работает правильно.

Интеллектуальная линейная схема зарядки литий-ионного аккумулятора большой силы тока


Рисунок 3 Типовая схема приложения se9018

1. Настройки тока зарядки

Постоянный ток зарядки в процессе зарядки тока Ibat концом PORG и конечным сопротивлением GND между настройками Rprog, отношения Ibat с сопротивлением Rprog:


Формула 1

Например, если вам нужен постоянный ток зарядки 1, то по формуле 1 доступный Rprog Ω = 1200.

2. Настройка схемы контроля температуры аккумуляторной батареи.

Набор схем контроля температуры батареи в основном состоит из R1 и R2, предполагая, что термистор NTC в сопротивлении минимальной рабочей температуры для RTL, в сопротивлении самой высокой рабочей температуры для RTH (RTL и RTH могут проверить данные, связанные с к инструкции по эксплуатации аккумулятора или) получено экспериментальным путем, сопротивления R1, R2 равны:


Формула 2


Формула 3

На практике, если требуется только защита от высоких температур, не требуется защита от низких температур, R2 можно удалить. На этом этапе значение R1 для:


Формула 4

3. Ручная установка времени простоя

В процессе зарядки, может в любое время через сторону CE для низкого уровня или для удаления Rprog (PROG с плавающей запятой) ставит SE9018 в состояние остановки, ток утечки батареи упал до менее 2 мкА, входной ток упал до менее 70 мкА.

4. Состояние блокировки при пониженном напряжении

Если входное напряжение VCC ниже порога блокировки пониженного напряжения или разница VCC и напряжения батареи Vbat меньше 120 мВ, SE9018 переходит в состояние блокировки при пониженном напряжении.

Когда микросхемы находятся в состоянии простоя или атрезии пониженного напряжения, конец CHRG с концом STDBY является состоянием с высоким импедансом.

5. Нормальный цикл зарядки

Когда все входы SE9018 и аккумулятор находятся в нормальном состоянии, схема зарядки в нормальном цикле зарядки, цикл включает в себя четыре основных рабочих режима: непрерывная зарядка, постоянный ток, зарядка с постоянным напряжением, конец зарядки, зарядка и подзарядка.

Vbat ниже, чем напряжение батареи 2,9 В, цепь зарядки в режиме непрерывной зарядки, зарядный ток составляет от одного до десяти от постоянного тока зарядки (если постоянный ток зарядки установлен на 1 А, ток постоянной зарядки составляет 100 мА) , состояние непрерывной зарядки останется при напряжении батареи Vbat, равном 2,9 ВА. Режим непрерывной зарядки в основном предназначен для предотвращения сильного токового удара, когда напряжение батареи слишком низкое для внутренней структуры батареи.

Но меньше, чем заданная зарядка, напряжение аккумулятора выше 2,9 В, напряжение 4,2 В, цепь зарядки находится в режиме зарядки постоянным током, как описано выше, что определяется зарядным током Rprog.

Когда напряжение аккумулятора составляет 4,2 В, цепь зарядки переходит в режим зарядки с постоянным напряжением, напряжение БАТ на уровне 4,2 В. Зарядный ток уменьшается. Основной эффект заключается в том, чтобы уменьшить влияние внутреннего сопротивления аккумулятора на напряжение заряда, сделать аккумулятор более полно.

Страница содержит содержимое машинного перевода.