3 Έξυπνοι φορτιστές μπαταριών ιόντων λιθίου χρησιμοποιώντας TP4056, IC LP2951, IC LM3622

Αυτός ο έξυπνος, έξυπνος φορτιστής μπαταρίας θα φορτίσει μια μπαταρία Li-IOn γρήγορα παρακολουθώντας 3 κρίσιμες παραμέτρους, οι οποίες είναι σταθερό ρεύμα, σταθερή τάση και σταθερή θερμοκρασία 25 βαθμών Κελσίου.

Η ανάρτηση εξηγεί λεπτομερώς 3 Hi-End, αυτόματο, προηγμένο, μονό τσιπ CC / CV ή σταθερό ρεύμα, κυκλώματα φορτιστή μπαταρίας σταθερής τάσης 3.7V Li-Ion, χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα Hi-End IC TP4056, IC LP2951, IC LM3622, με δυνατότητα ανίχνευσης θερμοκρασίας και τερματισμού μπαταρίας.

Σχέδιο # 1

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΥΚΛΟΥ

Ο πρώτος σχεδιασμός είναι πιθανώς ο πιο έξυπνος, ενσωματώνοντας το IC TP4056 που είναι ένα ολοκληρωμένο γραμμικό φορτιστή συνεχούς ρεύματος (CC), σταθερής τάσης (CV) IC ειδικά σχεδιασμένο για ασφαλή φόρτιση μπαταριών ιόντων λιθίου.

Έρχεται με ένα πακέτο SOP και σχεδόν κανένα εξωτερικό στοιχείο που καθιστά το IC TP4056 ειδικά εφαρμόσιμο για φορητές εφαρμογές φόρτισης Li-Ion.

Επιπλέον, το TP4056 μπορεί επίσης να λειτουργήσει με τροφοδοτικά με βάση USB και πρίζα.

Αυτή η έξυπνη σχεδίαση δεν εξαρτάται από καμία δίοδο αποκλεισμού λόγω της παρουσίας μιας εσωτερικής αρχιτεκτονικής PMOSFET η οποία έχει διαμορφωθεί έτσι ώστε να αποτρέπει κάθε είδους αρνητικό ρεύμα φόρτισης στο κύκλωμα.

Περιλαμβάνεται ένας ειδικός βρόχος θερμικής ανάδρασης για τη ρύθμιση του ρεύματος φόρτισης για τον περιορισμό της θερμοκρασίας του αμαξώματος κατά τη χρήση σε κατάσταση λειτουργίας υψηλής ισχύος ή με υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος.

ο η τάση πλήρους φόρτισης είναι σταθερή στα 4.2V , ενώ το ρεύμα φόρτισης μπορεί να ρυθμιστεί εξωτερικά μέσω μιας συγκεκριμένης αντίστασης.

Το IC TP4056 διαθέτει δυνατότητα αυτόματου τερματισμού του κύκλου φόρτισης μόλις το ρεύμα φόρτισης μειωθεί στο 1/10 της καθορισμένης τιμής, αφού ολοκληρωθεί η τελική τάση επιπλέωσης.

Μερικά από τα άλλα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του IC TP4056 περιλαμβάνουν ένα ενσωματωμένο κύκλωμα παρακολούθησης ρεύματος, ένα κλείδωμα υπό τάση, μια αυτόματη επαναφόρτιση επαναφόρτισης και μερικά pinouts κατάστασης για να δείξει διακοπή πλήρους φόρτισης και το διακόπτη τάσης εισόδου τροφοδοσίας ON.

IC TP4056 εικόνα και διάταξη pinout

Δελτίο δεδομένων TP4056

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ

• Το ρεύμα φόρτισης μπορεί να προγραμματιστεί σε μέγιστο 1000mA
• Το κύκλωμα μπορεί να είναι απαλλαγμένο από συσκευές ισχύος, αντίσταση ανίχνευσης ή μια δίοδο αποκλεισμού.
• Πλήρης γραμμικός φορτιστής σε πακέτο SOP-8 για φόρτιση εφαρμογών μπαταριών ιόντων λιθίου μονής κυψέλης.
• Σχεδιασμένο για να παράγει έξοδο σταθερού ρεύματος / σταθερής τάσης
• Δυνατότητα φόρτισης μπαταριών ιόντων κυττάρων μίας κυψέλης μέσω της προσθήκης απευθείας θύρας USB
• Εσωτερικά ρυθμίστε 4.2V σταθερή τάση φόρτισης με +/- 1,5% Ακρίβεια
• Περιλαμβάνει μια προετοιμασία αυτόματης επαναφόρτισης.
• Μία καρφίτσα εξόδου κατάστασης φόρτισης συμβατή με δύο LED για ένδειξη
• C / 10 Λειτουργία τερματισμού φόρτισης ή αυτόματου τερματισμού
• Η φόρτιση μύτης ξεκινά μόλις επιτευχθεί ένα όριο 2,9V.
  · Ένας εσωτερικός επεξεργαστής Soft-Start περιορίζει και αναστέλλει το ρεύμα εισροής εισροών
• Έρχεται με ένα πακέτο 8-Lead SOP, το The Radiator πρέπει να συνδεθεί με το GND.

ΑΠΟΛΥΤΕΣ ΜΕΓΙΣΤΕΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΕΙΣ

• Τάση τροφοδοσίας εισόδου (VCC): - 0,3V ～ 8V ·
• ΘΕΜΑ: -0.3V ～ 10V
• CE: -0.3V ～ 10V
• Διάρκεια βραχυκυκλώματος BAT ： Συνεχής
• Ρεύμα καρφίτσας BAT: 1200mA
• PROG Pin Current: 1200uA
• Μέγιστη θερμοκρασία σύνδεσης: 145 ° C
• Εύρος θερμοκρασίας περιβάλλοντος λειτουργίας: -40 ° C ～ 85 ° C
• Temp Temp. (Συγκόλληση, 10sec): 260 ° C

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

• Κινητά τηλέφωνα, PDA, GPS
• Φορτίζοντας αποβάθρες και βάσεις
• Ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, φορητές συσκευές
• Φορτιστές με τροφοδοσία μέσω USB, φορτιστές

Προσδιορίστε τις προδιαγραφές και τις λεπτομέρειες λειτουργίας του TP4056 IC

TEMP (Pin 1): Είσοδος θερμοκρασίας

Σύνδεση ακροδέκτη TEMP με έξοδο θερμίστορ NTC σε μπαταρία ιόντων λιθίου. Εάν η τάση του πείρου TEMP πέσει κάτω από το 45% ή υπερβαίνει το 80% της τάσης τροφοδοσίας VIN για τουλάχιστον 0,15 δευτερόλεπτα ή περισσότερο, αυτό υποδηλώνει ότι η θερμοκρασία της μπαταρίας είναι απλά πολύ υψηλή ή υπερβολικά μειωμένη αντίστοιχα και η φόρτιση σε αυτήν τη θέση διακόπτεται. Το χαρακτηριστικό ανίχνευσης θερμοκρασίας θα μπορούσε να απενεργοποιηθεί συνδέοντας το TEMP pinto με τη ράγα εδάφους.

PROG (Pin 2): συσχετίζεται με τη ρύθμιση Ρεύματος σταθερής φόρτισης και μπορεί να ρυθμιστεί συνδέοντας μια αντίσταση RI (prog) από αυτό το pin2 στο GND.

Ενώ βρίσκεστε στη λειτουργία προφόρτισης, η τάση του πείρου ISET ρυθμίζεται σε περίπου 0,2V. και σε κατάσταση συνεχούς φόρτισης, η τάση του πείρου ISET ρυθμίζεται σε περίπου 2V. Σε όλες τις λειτουργίες και στη διαδικασία φόρτισης, η τάση στον πείρο ISET θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση του ρεύματος φόρτισης μέσω ενός μετρητή.

GND (Pin3): Τερματικό εδάφους

Vcc (Pin 4): Τάση τροφοδοσίας θετικής εισόδου

Το VIN είναι η είσοδος τροφοδοσίας για τη λειτουργία του εσωτερικού κυκλώματος. Κάθε φορά που το VIN πέφτει περίπου 30mv κάτω από την τάση του πείρου BAT, το TP4056 μπαίνει σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας χαμηλής ισχύος, μειώνοντας το ρεύμα του πείρου BAT κάτω από τα 2uA.

BAT (Pin5): Καρφίτσα σύνδεσης μπαταρίας.

Συνδέστε το θετικό τερματικό της μπαταρίας με τον πείρο BAT. Ο πείρος BAT καταναλώνει ρεύμα χαμηλότερο από 2uA κάθε φορά που το τσιπ βρίσκεται σε κατάσταση απενεργοποίησης ή σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας. Ο ακροδέκτης BAT προσφέρει ρεύμα φόρτισης για τη συνδεδεμένη μπαταρία και του παρουσιάζει μια ρύθμιση τάσης ακριβούς 4.2V.

(Pin6): Ανοιχτή έξοδος κατάστασης φόρτισης αποστράγγισης, κάθε φορά που η μπαταρία φτάνει στο σημείο απενεργοποίησης του τερματισμού φόρτισης, αυτό το pinout σέρνεται χαμηλά μέσω ενός ενσωματωμένου διακόπτη, αλλά συνήθως αυτός ο πείρος παραμένει σε κατάσταση υψηλής αντίστασης.

(Pin7): Ανοιχτή έξοδος κατάστασης φόρτισης αποστράγγισης Μόλις η μπαταρία συνδεθεί και αρχίσει να φορτίζεται, αυτό το pinout χαμηλώνεται από έναν ενσωματωμένο διακόπτη, σε κάθε άλλη περίπτωση ο πείρος διατηρείται σε κατάσταση υψηλής αντίστασης.

CE (Pin8): Είσοδος ενεργοποίησης τσιπ. Η υψηλή είσοδος εδώ επιτρέπει στη μονάδα να βρίσκεται στον τυπικό τρόπο λειτουργίας.

Η ανύψωση του πείρου CE σε λογικό χαμηλό επίπεδο θα αναγκάσει το τσιπ TP4056 σε κατάσταση απενεργοποίησης ή απενεργοποίησης.

Ο πείρος CE είναι συμβατός και θα μπορούσε να συσχετιστεί με ενεργοποιητές λογικής TTL ή CMOS.

Κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας Li-Ion χρησιμοποιώντας TP4056

Η παρακάτω σχεδίαση αντιπροσωπεύει το τυπικό κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας ιόντων λιθίου με χαρακτηριστικά σταθερού ρεύματος και σταθερής τάσης και με αυτόματο τερματισμό στα 4.2V.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τις λεπτομέρειες ένδειξης κατάστασης LED για το παραπάνω κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας CV, CC Li-Ion.

Ευγενική προσφορά: NanJing Top Power ASIC Corp.

Σχεδιασμός # 2: Ευφυής φορτιστής μπαταρίας ιόντων λιθίου χρησιμοποιώντας ένα μόνο IC LP2951

Η ακόλουθη ανάρτηση εξηγεί ένα πολύ απλό αλλά ασφαλές κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας Li-Ion χρησιμοποιώντας ένα μόνο IC LP2951.

Σε αντίθεση με τις μπαταρίες μολύβδου οξέος, ένα καλό πράγμα για τις μπαταρίες Li-Ion είναι ότι μπορούν να φορτιστούν αρχικά με 1C. Αυτό σημαίνει ότι το ρεύμα φόρτισης μπορεί να είναι τόσο υψηλό όσο το ονομαστικό AH της μπαταρίας κατά την έναρξη.

Ο σχεδιασμός που παρουσιάζεται σε αυτό το άρθρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση μιας μόνο κυψέλης ιόντων λιθίου 3.7V ή μιας τυπικής μπαταρίας κινητού τηλεφώνου εξωτερικά με σχετικά χαμηλότερο ρυθμό.

Το διάγραμμα απεικονίζει μια διαμόρφωση που χρησιμοποιήθηκε για τη φόρτιση ενός κυττάρου Li-Ion μιας φορητής στερεοφωνικής μονάδας.

Δελτίο δεδομένων LP2951

Η προδιαγραφή φόρτισης του κυκλώματος μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:

• Μέγιστο ρεύμα φόρτισης = 150mA
• Volt πλήρους φόρτισης = 4.2V +/- 0.025V
• Ρεύμα φόρτισης = ορίζεται στην τρέχουσα λειτουργία ορίου φόρτισης.

Πως δουλεύει

Στο δεδομένο κύκλωμα το IC LP2951 γίνεται το κύριο ενεργό συστατικό που έχει επιλεγεί ειδικά επειδή είναι ικανό να παρέχει τάση εξόδου που είναι πολύ σταθερή σε σχέση με τη θερμοκρασία.

Η συσκευή διαθέτει επίσης ένα ενσωματωμένο σύστημα ρύθμισης ρεύματος που περιορίζει την έξοδο από την παραγωγή ρεύματος πάνω από το σήμα 160mA.

Επιπλέον, το IC είναι εντελώς ανθεκτικό σε βραχυκύκλωμα και ενσωματώνει μια εγκατάσταση θερμικού τερματισμού.

Οι εμφανιζόμενες τιμές αντίστασης επιλέγονται με ακρίβεια έτσι ώστε το IC να παράγει ένα ακριβές 4.2V στην έξοδο του όπου είναι συνδεδεμένο το κελί.

Το trimmer προστίθεται για τον εξευγενισμό της τάσης σε περίπτωση που υπάρχει ασυμφωνία με την ανοχή και τις βαθμολογίες της αντίστασης.

Αρχικά όταν το συγκεκριμένο εκφορτισμένο κελί έχει επίπεδο τάσης κάτω από το 4.2V, το IC παράγει μέγιστο ρεύμα στο κελί που είναι περίπου 160mA όπως συζητήθηκε παραπάνω.

Αυτή η αρχική ανύψωση ρεύματος φορτίζει γρήγορα το κελί, έτσι ώστε να επιτυγχάνει την ονομαστική τιμή πλήρους φόρτισης 4,2V το νωρίτερο.

Μόλις η τερματική τάση της κυψέλης Li-Ion φτάσει στο σήμα 4,2V, το IC LP2951 αναστέλλει άμεσα το ρεύμα έτσι ώστε η μπαταρία να μπορεί να υπερβεί περισσότερο το επίπεδο 4,2 V.

Η παραπάνω διαδικασία επισημαίνει την ικανότητα ρύθμισης σταθερής τάσης IC κατά τη διάρκεια του κύκλου φόρτισης

Οι αντιστάσεις μεγάλης αξίας που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα διασφαλίζουν την αποστράγγιση ρεύματος «OFF» της μπαταρίας κάτω των 2mA, ο πυκνωτής 330pF σταθεροποιεί το κύκλωμα από ανεπιθύμητους θορύβους που δημιουργούνται στον κόμβο ανάδρασης υψηλής αντίστασης.

Η δίοδος στην έξοδο είναι προφανώς για την αποτροπή της οπίσθιας ροής της τάσης της μπαταρίας στο IC, απουσία τάσης εισόδου.

Σχεδιασμός # 3: Ένας άλλος αποτελεσματικός φορτιστής για Li-Ion χρησιμοποιώντας IC LM3622

Δελτίο δεδομένων LM3622

Εδώ αποσυνδέουμε ένα τρέχον ελεγχόμενο κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας ιόντων λιθίου, το οποίο έχει σχεδιαστεί ειδικά για τη φόρτιση όλων των τύπων μπαταριών ιόντων λιθίου πολύ ασφαλή και χωρίς καμία σκέψη.

Συνιστάται γενικά ότι μια μπαταρία ιόντων λιθίου πρέπει να φορτίζεται με τη μέγιστη προσοχή και προσοχή, καθώς αυτοί οι τύποι μπαταριών είναι επιρρεπείς σε άμεσες ζημιές ή εκρήξεις εάν δεν χρησιμοποιούνται τα καθορισμένα μέτρα φόρτισης.

Χάρη στα TEXAS INSTRUMENTS που μας παρείχαν αυτό το υπέροχο τσιπ, το LM3622 που είναι ένας εξαιρετικός φορτιστής Li-Ion, συσκευή χειριστηρίου.

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα

Το IC έχει σχεδιαστεί για την παραγωγή σταθερού ρεύματος σε σταθερή τάση, βασική προϋπόθεση για όλες τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Το IC μπορεί να διαμορφωθεί για φόρτιση ενός κελιού Li-Ion ή ενός πακέτου πολλών.

Το κύκλωμα που χρησιμοποιεί το IC LM3622 μπορεί να τροφοδοτηθεί με τάσεις από 5 έως 24V ανάλογα με τις ανάγκες φόρτισης και τη συνδεδεμένη μπαταρία.

Το IC δεν απαιτεί εξωτερικές αντιστάσεις ακριβείας για την εφαρμογή των λειτουργιών. Επιπλέον, το IC έχει αμελητέα αποστράγγιση ρεύματος μικρότερη από 200nA από την μπαταρία απουσία τάσης εισόδου.

Το ενσωματωμένο κύκλωμα του τσιπ ρυθμίζει με ακρίβεια το ρεύμα φόρτισης μέσω της αρχής της αντιστάθμισης θερμοκρασίας ζώνης αναφοράς.

Το ρεύμα ρυθμίζεται, ωστόσο γίνεται μέσω μιας αντίστασης ανίχνευσης εξωτερικού ρεύματος. Η αρχή του διακένου ζώνης έχει ως αποτέλεσμα μια αποτελεσματική απόδοση ελέγχου λειτουργίας του κυκλώματος και επίσης της τάσης τροφοδοσίας εισόδου.

Το εμφανιζόμενο κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας Li-Ion που απεικονίζεται δείχνει ένα γραμμικό σχέδιο φορτιστή μπαταρίας Li-Ion χαμηλής απόρριψης που είναι ικανό να φορτίσει ένα μόνο κύτταρο Li-Ion 3,7V.

Για την ενεργοποίηση της ανίχνευσης χαμηλής τάσης, οι διακόπτες J1 και J2 μπορεί να επιλεγούν κατάλληλα. Το IC ξεκινά τη διαδικασία φόρτισης ανιχνεύοντας πρώτα την τάση του στοιχείου και 'ενεργοποιήστε την κατάσταση' της ανίχνευσης χαμηλής τάσης.

Το τρανζίστορ Q2 μπαίνει αμέσως στην κατάσταση λειτουργίας μόλις η συνδεδεμένη μπαταρία φτάσει στο επίπεδο ρύθμισης στόχου, που καθορίζεται από την εσωτερική ρύθμιση του IC. Το Q2 αρχίζει τώρα να παρέχει ρυθμιζόμενη τάση στη συνδεδεμένη μπαταρία, ξεκινώντας μια λειτουργία φόρτισης σταθερής τάσης του κυκλώματος .

Στην παραπάνω περίπτωση, η μπαταρία λαμβάνει μια σταθερή ρυθμιζόμενη τάση στους ακροδέκτες της, ενώ το ρεύμα φόρτισης παρακολουθείται ανάλογα με το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας. Όταν φτάσετε σε κατάσταση πλήρους φόρτισης, το ρεύμα φόρτισης της μπαταρίας μειώνεται σημαντικά σε ασφαλή τιμή.

Διάγραμμα κυκλώματος έξυπνου φορτιστή μπαταρίας ιόντων λιθίου χρησιμοποιώντας IC LM3622

Αυτά ήταν τα διάφορα κορυφαία 3 έξυπνα, έξυπνα κυκλώματα φορτιστή μπαταρίας ιόντων λιθίου για εσάς, εάν έχετε περισσότερες ιδέες ή πληροφορίες που ταξινομούν τέτοια έξυπνα σχέδια, μη διστάσετε να τα εκφράσετε μέσω σχολίων.