Κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας NiMH

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Ένα μοναδικό state-of-the-art chip, ένα τρανζίστορ και μερικά άλλα φθηνά παθητικά εξαρτήματα είναι τα μόνα υλικά που απαιτούνται για την κατασκευή αυτού του εξαιρετικού, αυτορυθμιζόμενου, ελεγχόμενης υπερφόρτισης, αυτόματου κυκλώματος φορτιστή μπαταρίας NiMH. Ας μελετήσουμε ολόκληρη τη λειτουργία που εξηγείται στο άρθρο.

Κύρια χαρακτηριστικά:



κύρια χαρακτηριστικά της μπαταρίας Li-ion γρήγορου φορτιστή IC LTC4060

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα φορτιστή

Αναφερόμενος στο διάγραμμα, βλέπουμε να χρησιμοποιείται ένα ενιαίο IC που από μόνο του εκτελεί τη λειτουργία ενός ευέλικτου κυκλώματος φορτιστή μπαταρίας υψηλής ποιότητας και προσφέρει μέγιστη προστασία στη συνδεδεμένη μπαταρία ενώ φορτίζεται από το κύκλωμα.

Κύκλωμα φορτιστή ακριβείας Ni-Mh, Ni-Cd.

ΠΛΗΡΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΑ



Αυτό βοηθά στη διατήρηση της μπαταρίας σε υγιές περιβάλλον και ταυτόχρονα φόρτιση με σχετικά γρήγορο ρυθμό. Αυτό το IC εξασφαλίζει υψηλή διάρκεια ζωής της μπαταρίας, ακόμη και μετά από πολλές εκατοντάδες κύκλους φόρτισης.

Η εσωτερική λειτουργία του κυκλώματος φορτιστή μπαταρίας NiMH μπορεί να γίνει κατανοητή με τα ακόλουθα σημεία:

Όταν το κύκλωμα δεν τροφοδοτείται, το IC μπαίνει σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας και η φορτωμένη μπαταρία αποσυνδέεται από τον αντίστοιχο ακροδέκτη IC από τη δράση του εσωτερικού κυκλώματος.

Η κατάσταση αναστολής ενεργοποιείται επίσης και η λειτουργία τερματισμού λειτουργίας ξεκινά όταν η τάση τροφοδοσίας υπερβαίνει το καθορισμένο όριο του IC.

Τεχνικά, όταν το Vcc υπερβαίνει το σταθερό όριο ULVO (under lock lock out), το IC ενεργοποιεί την κατάσταση αναστολής λειτουργίας και αποσυνδέει την μπαταρία από το ρεύμα φόρτισης.

Τα όρια ULVO καθορίζονται από το επίπεδο πιθανής διαφοράς που ανιχνεύεται στα συνδεδεμένα κελιά. Αυτό σημαίνει ότι ο αριθμός των συνδεδεμένων κελιών καθορίζει το κατώφλι τερματισμού του IC.

Ο αριθμός των κελιών που θα συνδεθούν πρέπει αρχικά να προγραμματιστεί με το IC μέσω κατάλληλων ρυθμίσεων στοιχείων, το ζήτημα θα συζητηθεί αργότερα στο άρθρο.

Ο ρυθμός φόρτισης ή το ρεύμα φόρτισης μπορούν να ρυθμιστούν εξωτερικά μέσω μιας αντίστασης προγράμματος που είναι συνδεδεμένη με τον ακροδέκτη PROG έξω από το IC.

Με την παρούσα διαμόρφωση, ένας ενσωματωμένος ενισχυτής προκαλεί μια εικονική αναφορά 1,5 V σε όλη την ακίδα PROG.

Αυτό σημαίνει ότι τώρα το ρεύμα προγραμματισμού ρέει μέσω ενός ενσωματωμένου N καναλιού FET προς το τρέχον διαχωριστικό.

Ο τρέχων διαχωριστής αντιμετωπίζεται από τη λογική ελέγχου κατάστασης φορτιστή που παράγει μια πιθανή διαφορά μεταξύ της αντίστασης, δημιουργώντας μια κατάσταση γρήγορης φόρτισης για τη συνδεδεμένη μπαταρία.

Ο τρέχων διαχωριστής είναι επίσης υπεύθυνος για την παροχή σταθερού ρεύματος στην μπαταρία μέσω του πείρου Iosc.

Η παραπάνω έξοδος σε συνδυασμό με έναν πυκνωτή TIMER καθορίζει τη συχνότητα ταλαντωτή που χρησιμοποιείται για την παράδοση της εισόδου φόρτισης στην μπαταρία.

Το παραπάνω ρεύμα φόρτισης ενεργοποιείται μέσω του συλλέκτη του εξωτερικά συνδεδεμένου τρανζίστορ PNP, ενώ ο πομπός του είναι γεμάτος με την έξοδο SENSE του IC για παροχή πληροφοριών για το ρυθμό φόρτισης στο IC.

Κατανόηση των συναρτήσεων pinout του LTC4060

Η κατανόηση των ακίδων του IC θα διευκολύνει τη διαδικασία κατασκευής αυτού του κυκλώματος φορτιστή μπαταρίας NiMH, ας δούμε τα δεδομένα με τις ακόλουθες οδηγίες:

DRIVE (pin # 1): Ο πείρος συνδέεται στη βάση του εξωτερικού τρανζίστορ PNP και είναι υπεύθυνος για την παροχή της πόλωσης βάσης στο τρανζίστορ. Αυτό γίνεται εφαρμόζοντας ένα συνεχές ρεύμα νεροχύτη στη βάση του τρανζίστορ. Το pin out έχει τρέχουσα προστατευμένη έξοδο.

BAT (pin # 2): Αυτός ο ακροδέκτης χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση του ρεύματος φόρτισης της συνδεδεμένης μπαταρίας ενώ φορτίζεται από το κύκλωμα.

SENSE (pin # 3): Όπως υποδηλώνει το όνομα, ανιχνεύει το ρεύμα φόρτισης που εφαρμόζεται στην μπαταρία και ελέγχει την αγωγή του τρανζίστορ PNP.

TIMER (pin # 4): Καθορίζει τη συχνότητα ταλαντωτή του IC και βοηθά στη ρύθμιση των ορίων κύκλου φόρτισης μαζί με την αντίσταση που υπολογίζεται στις ακίδες PROG και GND του IC.

SHDN (πείρος # 5): Όταν αυτή η έξοδος ενεργοποιείται χαμηλά, το IC διακόπτει την είσοδο φόρτισης στην μπαταρία, ελαχιστοποιώντας το ρεύμα τροφοδοσίας στο IC.

ΠΑΥΣΗ (ακίδα # 7): Αυτή η ακίδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διακοπή της διαδικασίας φόρτισης για κάποιο χρονικό διάστημα. Η διαδικασία μπορεί να αποκατασταθεί παρέχοντας ένα χαμηλό επίπεδο πίσω στο pin out.

PROG (pin # 7): Δημιουργείται μια εικονική αναφορά 1,5V σε αυτόν τον πείρο μέσω μιας αντίστασης συνδεδεμένης σε αυτόν τον πείρο και τη γείωση. Το ρεύμα φόρτισης είναι 930 φορές το επίπεδο του ρεύματος που ρέει μέσω αυτής της αντίστασης. Έτσι, αυτό το pinout μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προγραμματισμό του ρεύματος φόρτισης μεταβάλλοντας την τιμή αντίστασης κατάλληλα για τον καθορισμό διαφορετικών ποσοστών φόρτισης.

ARCT (pin # 8): Είναι το pinout αυτόματης επαναφόρτισης του IC και χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό του τρέχοντος επιπέδου φόρτισης κατωφλίου. Όταν η τάση της μπαταρίας πέσει κάτω από ένα προκαθορισμένο επίπεδο τάσης, η φόρτιση ξαναρχίζει αμέσως.

SEL0, SEL1 (pin # 9 και # 10): Αυτά τα pin out χρησιμοποιούνται για να κάνουν το IC συμβατό με διαφορετικό αριθμό κελιών που θα φορτιστούν. Για δύο κελιά, το SEL1 συνδέεται στη γείωση και το SEL0 στην τάση τροφοδοσίας του IC.

Πώς να φορτίσετε τον αριθμό κυττάρων 3 σειρών

Για τη φόρτιση τριών κυψελών στη σειρά, το SEL1 προσαρμόζεται στον ακροδέκτη τροφοδοσίας ενώ το SEL0 είναι ενσύρματο στο έδαφος. Για την προετοιμασία τεσσάρων κυψελών σε σειρά, και οι δύο ακίδες συνδέονται με τη ράγα τροφοδοσίας, δηλαδή στο θετικό του IC.

NTC (ακίδα # 11): Μια εξωτερική αντίσταση NTC μπορεί να ενσωματωθεί σε αυτόν τον ακροδέκτη για να κάνει το κύκλωμα να λειτουργεί σε σχέση με τα επίπεδα θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Εάν οι συνθήκες γίνουν πολύ ζεστές, το pin out τον εντοπίζει μέσω του NTC και τερματίζει τη διαδικασία.

CHEM (pin # 12): Αυτή η καρφίτσα ανιχνεύει τη χημεία της μπαταρίας ανιχνεύοντας τις αρνητικές παραμέτρους επιπέδου Delta V των κυττάρων NiMH και επιλέγει τα κατάλληλα επίπεδα φόρτισης σύμφωνα με το αισθητήριο φορτίο.

ACP (pin # 13): Όπως συζητήθηκε νωρίτερα, αυτός ο ακροδέκτης ανιχνεύει το επίπεδο Vcc, αν φτάσει κάτω από τα καθορισμένα όρια, σε τέτοιες συνθήκες το pinout γίνεται υψηλή αντίσταση, κλείνοντας το IC σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας και κλείνοντας το LED. Ωστόσο, εάν το Vcc είναι συμβατό σε σχέση με τις προδιαγραφές πλήρους φόρτισης της μπαταρίας, τότε αυτό το pinout γίνεται χαμηλό, φωτίζοντας το LED και ξεκινά τη διαδικασία φόρτισης της μπαταρίας.

CHRG (pin # 15): Ένα LED που είναι συνδεδεμένο σε αυτό το pin παρέχει τις ενδείξεις φόρτισης και υποδεικνύει ότι τα κελιά φορτίζονται.

Vcc (pin # 14): Είναι απλώς το τερματικό εισόδου τροφοδοσίας του IC.

GND (ακίδα # 16): Όπως παραπάνω είναι το αρνητικό τερματικό τροφοδοσίας του IC.




Προηγούμενο: Πώς να φτιάξετε έναν απλό ανιχνευτή μετάλλων χρησιμοποιώντας το IC CS209A Επόμενο: Έργα απλών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων χόμπι