Mạch sạc pin NiMH

Một con chip hiện đại, một bóng bán dẫn và một vài linh kiện thụ động rẻ tiền khác là những vật liệu duy nhất cần thiết để tạo ra mạch sạc pin NiMH tự động, tự điều chỉnh, kiểm soát quá mức, vượt trội này. Hãy nghiên cứu toàn bộ hoạt động được giải thích trong bài viết.

Những đặc điểm chính:

Cách hoạt động của mạch sạc

Tham khảo sơ đồ, chúng ta thấy một vi mạch đang được sử dụng một mình thực hiện chức năng của một mạch sạc pin cao cấp đa năng và cung cấp khả năng bảo vệ tối đa cho pin được kết nối khi nó đang được sạc bởi mạch.

DATASHEET ĐẦY ĐỦ

Điều này giúp giữ pin trong môi trường lành mạnh nhưng vẫn sạc với tốc độ tương đối nhanh. IC này đảm bảo tuổi thọ pin cao ngay cả sau hàng trăm chu kỳ sạc.

Hoạt động bên trong của mạch sạc pin NiMH có thể được hiểu theo những điểm sau:

Khi mạch không được cấp nguồn, IC sẽ chuyển sang chế độ nghỉ và pin đã nạp sẽ bị ngắt kết nối khỏi chân IC liên quan do tác động của mạch bên trong.

Chế độ nghỉ cũng được kích hoạt và chế độ tắt được bắt đầu khi điện áp cung cấp vượt quá ngưỡng quy định của IC.

Về mặt kỹ thuật, khi Vcc vượt quá giới hạn cố định ULVO (dưới khóa điện áp), IC sẽ kích hoạt chế độ nghỉ và ngắt kết nối pin khỏi dòng sạc.

Các giới hạn ULVO được xác định bởi mức chênh lệch tiềm năng được phát hiện trên các ô được kết nối. Điều này có nghĩa là số lượng ô được kết nối xác định ngưỡng tắt của vi mạch.

Số lượng ô được kết nối phải được lập trình ban đầu với IC thông qua cài đặt thành phần phù hợp, vấn đề sẽ được thảo luận ở phần sau của bài viết.

Tốc độ sạc hoặc dòng sạc có thể được thiết lập bên ngoài thông qua một điện trở chương trình được kết nối với chân PROG của IC.

Với cấu hình hiện tại, bộ khuếch đại có sẵn gây ra tham chiếu ảo 1,5 V xuất hiện trên chân PROG.

Điều này có nghĩa là bây giờ dòng lập trình chạy qua FET kênh N tích hợp về phía bộ chia hiện tại.

Bộ chia dòng được xử lý bởi logic điều khiển trạng thái bộ sạc, tạo ra sự chênh lệch tiềm năng trên điện trở, tạo điều kiện sạc nhanh cho pin được kết nối.

Bộ chia dòng cũng có nhiệm vụ cung cấp mức dòng điện không đổi cho pin thông qua Iosc chân cắm.

Chân ra ở trên kết hợp với tụ TIMER xác định tần số dao động được sử dụng để cung cấp đầu vào sạc cho pin.

Dòng sạc trên được kích hoạt thông qua bộ thu của bóng bán dẫn PNP được kết nối bên ngoài, trong khi bộ phát của nó được gắn với chân SENSE của IC để cung cấp thông tin tốc độ sạc cho IC.

Hiểu các chức năng sơ đồ chân của LTC4060

Việc hiểu rõ sơ đồ chân của IC sẽ giúp quá trình xây dựng mạch sạc pin NiMH này dễ dàng hơn, chúng ta cùng xem qua dữ liệu theo hướng dẫn sau:

DRIVE (chân số 1): Chân được kết nối với đế của bóng bán dẫn PNP bên ngoài và chịu trách nhiệm cung cấp phân cực cơ sở cho bóng bán dẫn. Điều này được thực hiện bằng cách áp dụng một dòng điện chìm không đổi vào đế của bóng bán dẫn. Chân ra có đầu ra được bảo vệ hiện tại.

BAT (chân số 2): Chân này được sử dụng để theo dõi dòng sạc của pin được kết nối trong khi nó đang được sạc bởi mạch.

SENSE (chân số 3): Như tên cho thấy nó cảm nhận dòng điện nạp vào pin và điều khiển sự dẫn truyền của bóng bán dẫn PNP.

TIMER (chân số 4): Nó xác định tần số dao động của vi mạch và giúp điều chỉnh các giới hạn chu kỳ sạc cùng với điện trở được tính toán ở đầu ra chân PROG và GND của vi mạch.

SHDN (pin # 5): Khi chân này được kích hoạt ở mức thấp, IC sẽ tắt đầu vào sạc vào pin, giảm thiểu dòng điện cung cấp cho IC.

TẠM DỪNG (chân số 7): Chân cắm này có thể được sử dụng để dừng quá trình sạc trong một khoảng thời gian. Quá trình có thể được khôi phục bằng cách cung cấp trở lại mức thấp cho chốt ra.

PROG (chân số 7): Một tham chiếu ảo 1,5V qua chân này được tạo ra thông qua một điện trở kết nối qua chân này và mặt đất. Dòng nạp gấp 930 lần dòng điện chạy qua điện trở này. Do đó, sơ đồ chân này có thể được sử dụng để lập trình dòng sạc bằng cách thay đổi giá trị điện trở thích hợp để xác định các tốc độ sạc khác nhau.

ARCT (chân số 8): Nó là sơ đồ chân tự động sạc lại của IC và được sử dụng để lập trình mức dòng sạc ngưỡng. Khi điện áp pin giảm xuống dưới mức điện áp được lập trình trước, quá trình sạc sẽ được khởi động lại ngay lập tức.

SEL0, SEL1 (chân # 9 và # 10): Các đầu ra chân này được sử dụng để làm cho vi mạch tương thích với số lượng tế bào được sạc khác nhau. Đối với hai ô, SEL1 được nối với đất và SEL0 với điện áp cung cấp của IC.

Cách sạc số lượng ô 3 loạt

Để sạc ba ô nối tiếp, SEL1 được gắn vào đầu nối nguồn trong khi SEL0 được nối với đất. Đối với điều hòa bốn ô nối tiếp, cả hai chân đều được kết nối với đường dây cung cấp, nghĩa là với cực dương của vi mạch.

NTC (chân # 11): Một điện trở NTC bên ngoài có thể được tích hợp vào chân này để làm cho mạch hoạt động theo mức nhiệt độ môi trường xung quanh. Nếu các điều kiện trở nên quá nóng, chốt ra sẽ phát hiện nó thông qua NTC và tắt quá trình.

CHEM (pin # 12): Chân ra này phát hiện hóa học của pin bằng cách cảm nhận các thông số mức Delta V âm của các tế bào NiMH và chọn các mức sạc thích hợp theo tải được cảm nhận.

ACP (chân # 13): Như đã thảo luận trước đó, chân này phát hiện mức Vcc, nếu nó đạt dưới giới hạn quy định, trong các điều kiện như vậy, sơ đồ chân trở nên trở kháng cao, tắt IC ở chế độ nghỉ và tắt đèn LED. Tuy nhiên, nếu Vcc tương thích với thông số kỹ thuật sạc đầy pin, thì chân cắm này sẽ ở mức thấp, làm sáng đèn LED và bắt đầu quá trình sạc pin.

CHRG (chân số 15): Đèn LED được kết nối với chân cắm này cung cấp các chỉ báo sạc và cho biết rằng các tế bào đang được sạc.

Vcc (chân số 14): Nó chỉ đơn giản là đầu vào nguồn cung cấp của IC.

GND (chân # 16): Như trên, nó là cực cung cấp âm của IC.