Bộ sạc pin thông minh, thông minh này sẽ sạc pin Li-IOn nhanh chóng bằng cách theo dõi 3 thông số quan trọng, đó là dòng điện không đổi, điện áp không đổi và nhiệt độ 25 độ C không đổi.
Bài giải thích cặn kẽ về 3 CC / CV chip Hi-End, tự động, nâng cao, hoặc dòng điện không đổi, Mạch sạc pin Li-Ion điện áp không đổi 3.7V, sử dụng IC Hi-End chuyên dụng TP4056, IC LP2951, IC LM3622, với cơ sở cảm biến và kết thúc nhiệt độ pin.
Thiết kế số 1
MÔ TẢ MẠCH
Thiết kế đầu tiên có lẽ là thiết kế thông minh nhất, kết hợp IC TP4056 là IC sạc pin tuyến tính dòng điện không đổi (CC), điện áp không đổi (CV) toàn diện được thiết kế đặc biệt để sạc pin lithium-ion một cell một cách an toàn.
Nó đi kèm với một gói SOP và hầu như không có bất kỳ thành phần bên ngoài nào khiến IC TP4056 có thể áp dụng đặc biệt cho các ứng dụng sạc Li-Ion di động.
Ngoài ra, TP4056 cũng có thể hoạt động với các nguồn cung cấp bộ chuyển đổi dựa trên USB và ổ cắm trên tường.
Thiết kế thông minh này không phụ thuộc vào bất kỳ diode chặn nào do sự hiện diện của kiến trúc PMOSFET bên trong được cấu hình để ngăn chặn bất kỳ loại Dòng điện tích âm nào trong Mạch.
Một vòng phản hồi nhiệt đặc biệt được bao gồm để điều chỉnh dòng điện tích nhằm hạn chế nhiệt độ cơ thể khi sử dụng ở chế độ hoạt động công suất cao hoặc với nhiệt độ môi trường cao.
Các điện áp sạc đầy được cố định ở 4.2V , trong khi dòng điện có thể được điều chỉnh bên ngoài thông qua một điện trở duy nhất cho trước.
IC TP4056 có tính năng tự động tắt chu kỳ sạc ngay khi dòng sạc giảm xuống 1/10 giá trị đặt, sau khi hoàn thành điện áp phao cuối cùng.
Một số tính năng chính khác của IC TP4056 này bao gồm mạch theo dõi dòng điện tích hợp sẵn, khóa điện áp dưới, tự động sạc lại, và một số sơ đồ trạng thái để cho biết đã cắt sạc đầy và BẬT công tắc điện áp đầu vào nguồn cung cấp.
Hình ảnh IC TP4056 và sắp xếp sơ đồ chân
TÍNH NĂNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT
- Dòng sạc có thể được lập trình đến tối đa 1000mA
- Mạch có thể không có các thiết bị nguồn, Điện trở cảm ứng hoặc Diode chặn.
- Bộ sạc tuyến tính đầy đủ trong Gói SOP-8 để sạc các ứng dụng của Pin Lithium-Ion một cell.
- Được thiết kế để tạo ra đầu ra dòng điện không đổi / điện áp không đổi
- Có thể sạc pin Li-Ion một cell thông qua plugin Cổng USB Trực tiếp
- Đặt bên trong Điện áp sạc không đổi 4.2V với độ chính xác +/- 1.5%
- Bao gồm khởi tạo Nạp tiền tự động.
- Chân đầu ra trạng thái sạc tương thích với đèn LED đôi cho mục đích chỉ báo
- C / 10 Tính năng chấm dứt sạc hoặc tính năng tự động tắt
- Sạc lừa được bắt đầu ngay khi đạt đến ngưỡng 2,9V.
· Một bộ xử lý Soft-Start bên trong Hạn chế và ức chế dòng điện tăng xâm nhập - Đi kèm với Gói SOP 8 Chì, Bộ tản nhiệt cần được kết nối với GND.
ĐÁNH GIÁ TỐI ĐA TUYỆT ĐỐI
- Điện áp cung cấp đầu vào (VCC) ： - 0,3V ～ 8V ·
- TEMP ： -0.3V ～ 10V
- CE ： -0,3V ～ 10V
- Thời lượng ngắn mạch BAT ： Liên tục
- BAT Pin hiện tại ： 1200mA
- Dòng pin PROG ： 1200uA
- Nhiệt độ mối nối tối đa ： 145 ° C
- Phạm vi nhiệt độ môi trường hoạt động ： -40 ° C ～ 85 ° C
- Nhiệt độ chì (hàn, 10 giây) ： 260 ° C
CÁC ỨNG DỤNG
- Điện thoại di động, PDA, GPS
- Đế sạc và nôi
- Máy ảnh tĩnh kỹ thuật số, Thiết bị di động
- Bộ sạc, bộ sạc chạy bằng bus USB
Đặc điểm kỹ thuật sơ đồ chân và chi tiết hoạt động của IC TP4056
TEMP (Pin 1): Ngõ vào cảm nhận nhiệt độ
Kết nối chân TEMP với đầu ra của điện trở nhiệt NTC trong bộ pin Lithium ion. Nếu điện áp của chân TEMP giảm xuống dưới 45% hoặc vượt quá 80% VIN điện áp nguồn trong thời gian tối thiểu 0,15 giây trở lên, điều này cho thấy rằng nhiệt độ của pin chỉ đơn giản là quá cao hoặc giảm quá mức tương ứng và quá trình sạc ở vị trí này bị dừng. Tính năng phát hiện nhiệt độ có thể bị vô hiệu hóa bằng cách kết hợp TEMP pinto trên đường ray mặt đất.
PROG (Chân 2): được kết hợp với Cài đặt Dòng điện Sạc Không đổi và có thể được thiết lập bằng cách gắn một điện trở RI (prog) từ chân 2 này đến GND.
Khi ở chế độ sạc trước, điện áp của chân ISET được điều chỉnh ở mức khoảng 0,2V. và ở chế độ dòng điện sạc không đổi, điện áp của chân ISET được điều chỉnh ở mức khoảng 2V. Trong tất cả các chế độ và trong quá trình sạc, điện áp trên chân ISET có thể được sử dụng để theo dõi dòng sạc qua đồng hồ.
GND (Pin3): Thiết bị đầu cuối mặt đất
Vcc (Chân 4): Điện áp cung cấp đầu vào tích cực
VIN là đầu vào cấp nguồn cho mạch bên trong hoạt động. Bất kỳ lúc nào VIN giảm ở khoảng 30mv dưới điện áp chân BAT, TP4056 sẽ chuyển sang chế độ ngủ nguồn điện thấp, giảm dòng điện của chân BAT xuống dưới 2uA.
BAT (Pin5): Pin kết nối pin.
Liên kết cực dương của pin với chân BAT. Chân BAT tiêu thụ dòng điện thấp hơn 2uA bất cứ khi nào chip ở chế độ tắt hoặc ở chế độ ngủ. Chân BAT cung cấp dòng điện sạc cho pin được kết nối và trình bày nó với quy định điện áp chính xác 4.2V.
(Pin6): Mở đầu ra trạng thái sạc xả, Bất cứ khi nào pin đạt đến điểm ngắt kết thúc sạc, sơ đồ chân này được kéo xuống thấp thông qua một công tắc tích hợp, nhưng thông thường chân này vẫn ở trạng thái trở kháng cao.
(Pin7): Mở đầu ra trạng thái sạc xả Khi pin được kết nối và bắt đầu sạc, chân cắm này được hạ thấp bằng một công tắc tích hợp, trong mọi trường hợp khác, chân cắm này được giữ ở điều kiện trở kháng cao.
CE (Pin8): Đầu vào cho phép chip. Đầu vào cao ở đây cho phép thiết bị ở chế độ hoạt động thông thường.
Kéo chân CE xuống mức logic thấp sẽ buộc chip TP4056 chuyển sang chế độ tắt hoặc tắt.
Chân CE tương thích và có thể được kết hợp với bộ kích hoạt logic TTL hoặc CMOS.
Mạch sạc Pin Li-Ion sử dụng TP4056
Thiết kế dưới đây đại diện cho mạch sạc pin Li-ion điển hình với các tính năng dòng điện và điện áp không đổi và tự động ngắt ở 4.2V.
Hình dưới đây cho thấy chi tiết chỉ báo trạng thái LED cho mạch sạc pin Li-Ion CV, CC đã thảo luận ở trên.
Được phép: NanJing Top Power ASIC Corp.
Thiết kế # 2: Bộ sạc pin Li-Ion thông minh chỉ sử dụng một IC LP2951 duy nhất
Bài viết dưới đây giải thích một mạch sạc pin Li-Ion rất đơn giản mà an toàn chỉ sử dụng một IC LP2951 duy nhất.
Không giống như pin axit chì, một điều tốt về pin Li-Ion là chúng có thể được sạc ở tốc độ 1C ban đầu. Nó có nghĩa là dòng sạc có thể cao bằng AH danh định của pin lúc bắt đầu.
Thiết kế được trình bày trong bài viết này có thể được sử dụng để sạc một tế bào Li-ion 3.7V hoặc pin điện thoại di động tiêu chuẩn bên ngoài với tốc độ tương đối chậm hơn.
Sơ đồ mô tả cấu hình được sử dụng để sạc pin Li-Ion của thiết bị âm thanh nổi di động.
Đặc điểm kỹ thuật sạc của mạch có thể được tóm tắt như sau:
- Dòng sạc tối đa = 150mA
- Vôn sạc đầy = 4,2V +/- 0,025V
- Charge Current = đặt ở chế độ sạc giới hạn hiện tại.
Làm thế nào nó hoạt động
Trong mạch đã cho, IC LP2951 trở thành thành phần hoạt động chính đã được chọn cụ thể vì nó có khả năng cung cấp điện áp đầu ra rất ổn định theo nhiệt độ.
Thiết bị này cũng có hệ thống điều chỉnh dòng điện tích hợp giúp hạn chế đầu ra tạo ra dòng điện trên mốc 160mA.
Hơn nữa, vi mạch hoàn toàn chống đoản mạch và kết hợp một cơ sở ngắt nhiệt.
Các giá trị điện trở được hiển thị được chọn chính xác để vi mạch tạo ra chính xác 4,2V tại đầu ra của nó nơi kết nối tế bào.
Tông đơ được thêm vào để tinh chỉnh điện áp trong trường hợp có bất kỳ sự khác biệt nào với dung sai điện trở và xếp hạng.
Ban đầu khi tế bào phóng điện cụ thể có mức điện áp dưới 4,2V, vi mạch tạo ra dòng điện tối đa đến tế bào là khoảng 160mA như đã thảo luận ở trên.
Mức tăng dòng ban đầu này sạc pin nhanh chóng để nó đạt được giá trị định mức sạc đầy là 4,2V sớm nhất.
Khi điện áp đầu cuối của ô Li-Ion đạt đến mức 4,2V, IC LP2951 ngay lập tức ngăn dòng điện để pin có thể vượt quá mức 4,2 V.
Quá trình trên làm nổi bật khả năng điều chỉnh điện áp không đổi của IC trong chu kỳ sạc.
Các điện trở có giá trị lớn trong mạch đảm bảo dòng điện 'TẮT' của pin xuống dưới 2mA, tụ điện 330pF ổn định mạch khỏi những tiếng ồn không mong muốn được tạo ra ở nút phản hồi trở kháng cao.
Diode ở đầu ra rõ ràng là để ngăn dòng ngược của điện áp pin vào IC khi không có điện áp đầu vào.
Thiết kế # 3: Một bộ sạc hiệu quả khác cho Li-Ion sử dụng IC LM3622
Ở đây chúng ta thảo luận về mạch sạc pin Li-ion được kiểm soát dòng điện được thiết kế đặc biệt để sạc tất cả các loại Pin Li-Ion rất an toàn và không cần cân nhắc.
Thông thường, người ta khuyên rằng pin Li-ion nên được sạc hết sức cẩn thận và cẩn thận vì những loại pin này dễ bị hỏng hoặc nổ ngay lập tức nếu không sử dụng các biện pháp sạc đã chỉ định.
Cảm ơn TEXAS INSTRUMENTS đã cung cấp cho chúng tôi con chip tuyệt vời này, LM3622, một thiết bị điều khiển, bộ sạc Li-Ion tuyệt vời.
Cách hoạt động của mạch
IC đã được thiết kế để tạo ra dòng điện ổn định ở điện áp không đổi, điều kiện tiên quyết cơ bản cho tất cả các loại pin Li-Ion. IC có thể được cấu hình để sạc một ô Li-Ion đơn lẻ hoặc một gói nhiều ô.
Mạch sử dụng IC LM3622 có thể được cấp điện áp từ 5 đến 24V tùy theo nhu cầu sạc và pin kết nối.
IC không yêu cầu bất kỳ điện trở bên ngoài chính xác nào để thực hiện các chức năng. Hơn nữa, vi mạch có dòng điện nhỏ hơn 200nA từ pin tiêu hao không đáng kể khi không có điện áp đầu vào.
Mạch tích hợp của chip điều chỉnh chính xác dòng sạc thông qua nguyên tắc tham chiếu khoảng cách dải tần bù nhiệt độ.
Tuy nhiên, dòng điện được điều chỉnh thông qua một điện trở cảm nhận dòng điện bên ngoài. Nguyên tắc dải tần dẫn đến hiệu suất điều khiển hoạt động hiệu quả của mạch và cả điện áp cung cấp đầu vào.
Mạch sạc pin Li-Ion được kiểm soát dòng điện hiển thị minh họa thiết kế bộ sạc pin Li-Ion tuyến tính có độ sụt giảm thấp có khả năng sạc một Cell Li-Ion 3.7V duy nhất.
Để cho phép phát hiện điện áp thấp, các công tắc J1 và J2 có thể được lựa chọn thích hợp. IC bắt đầu quá trình sạc bằng cách phát hiện điện áp của cell trước tiên và 'trạng thái kích hoạt' của phát hiện điện áp thấp.
Bóng bán dẫn Q2 ngay lập tức đi vào tình trạng hoạt động ngay khi pin được kết nối đạt đến mức điều chỉnh mục tiêu, được xác định bởi cài đặt bên trong của IC. Q2 bây giờ bắt đầu cung cấp điện áp quy định cho pin được kết nối, bắt đầu chế độ sạc điện áp không đổi của mạch .
Trong tình huống trên, pin nhận được điện áp được điều chỉnh không đổi trên các cực của nó, trong khi dòng điện sạc được theo dõi tùy thuộc vào mức sạc qua pin. Khi đạt đến điều kiện sạc đầy, dòng điện nạp vào pin giảm đáng kể đến giá trị an toàn.
Sơ đồ mạch sạc pin Li-Ion thông minh sử dụng IC LM3622
Đây là 3 mạch sạc Pin Li-Ion thông minh, thông minh hàng đầu dành cho bạn, nếu bạn có thêm bất kỳ ý tưởng hoặc thông tin nào liên quan đến thiết kế thông minh như vậy, vui lòng thể hiện chúng qua phần bình luận.
Một cặp: Đã khám phá 7 mạch biến tần sóng sin sửa đổi - 100W đến 3kVA Tiếp theo: 4 mạch chuyển đổi vỗ tay đơn giản [Đã kiểm tra]
