3 מטענים סוללת ליתיום חכמים המשתמשים TP4056, IC LP2951, IC LM3622

מטען סוללות חכם וחכם זה יטען סוללת Li-IO במהירות על ידי ניטור 3 פרמטרים מכריעים, שהם זרם קבוע, מתח קבוע וטמפרטורה קבועה של 25 מעלות צלזיוס.

ההודעה מסבירה בהרחבה 3 Hi-End, אוטומטי, מתקדם, CC / CV יחיד שבב או זרם קבוע, מעגלי מטען סוללות Li-Ion במתח קבוע 3.7V, תוך שימוש ב- Hi-End IC TP4056, IC LP2951, IC LM3622, עם מתקן חישה וסיום טמפרטורת הסוללה.

עיצוב מס '1

תיאור מעגל

התכנון הראשון הוא כנראה החכם ביותר, המשלב את IC TP4056 שהוא מטען סוללות ליניארי מתח קבוע (CC), מתח קבוע (CV), שתוכנן במיוחד לטעינה בטוחה של סוללות ליתיום-יון בודדות.

הוא מגיע עם חבילת SOP ובקושי ספירת רכיבים חיצונית שהופכת את ה- IC TP4056 ליישום במיוחד ליישומי טעינה ניידים של Li-Ion.

בנוסף, ה- TP4056 יכול לעבוד גם עם אספקת מתאם מבוססי USB ושקע בקיר.

תכנון חכם זה אינו תלוי בדיודה חוסמת כלשהי בשל נוכחותה של ארכיטקטורת PMOSFET פנימית אשר מוגדרת למנוע כל סוג של זרם טעינה שלילי במעגל.

לולאת משוב תרמית מיוחדת כלולה על מנת לווסת את זרם המטען להגבלת טמפרטורת הגוף תוך שימוש במצב הפעלה בהספק גבוה או עם טמפרטורות סביבה גבוהות.

ה מתח טעינה מלא נקבע על 4.2V בעוד שניתן לכוונן את זרם המטען חיצוני באמצעות נגד יחיד נתון.

ה- IC TP4056 מוצג בכיבוי אוטומטי של מחזור הטעינה ברגע שזרם הטעינה ירד ל -1 / 10 לערך שנקבע, לאחר השגת המתח הצף הסופי.

חלק מתכונות החשמל האחרות של IC TP4056 זה כוללות מעגל צג זרם מובנה, נעילת מתח תחתון, חידוש טעינה אוטומטי, וכמה פינות מצב לציון מנותק טעינה מלאה ומתג כניסת האספקה ​​מופעל.

IC TP4056 סידור תמונה ופינאוט

גליון נתונים TP4056

תכונות ומפרט

• ניתן לתכנת זרם טעינה למקסימום 1000mA
• המעגל יכול להיות נקי מהתקני חשמל, מנגן חישה או דיודה חוסמת.
• מטען לינארי מלא בחבילת SOP-8 לטעינה של יישומי סוללות ליתיום-יון חד-תאיות.
• נועד לייצר תפוקה קבועה / זרם קבוע
• מסוגל לטעון סוללות ליתיום בודדות באמצעות תוסף יציאת USB ישיר
• מוגדר באופן פנימי 4.2V מתח טעינה קבוע עם דיוק של +/- 1.5%
• כולל אתחול טעינה אוטומטי.
• סיכות פלט פלט סטטוס כפולות לתאורת LED למטרת אינדיקציה
• סיום טעינה C / 10 או תכונת כיבוי אוטומטית
• טעינת כישלון מתחילה ברגע שמגיעים לסף 2.9 וולט.
  · מעבד הפעלה רכה פנימית מגביל ומעכב את זרם זרם הזרימה
• מגיע עם חבילת SOP עם 8 הפניות, הרדיאטור צריך להיות מחובר ל- GND.

דירוג מרבי מוחלט

• מתח אספקת כניסה (VCC) ： - 0.3V ～ 8V ·
• TEMP ： -0.3V ～ 10V
• CE ： -0.3V ～ 10V
• משך קצר BAT ： רציף
• זרם פין BAT ： 1200mA
• זרם פין PROG ： 1200uA
• טמפרטורת צומת מקסימלית ： 145 ° C
• טווח טמפרטורת הסביבה ההפעלה ： -40 C ～ 85 C
• טמפרטורת עופרת (הלחמה, 10 שניות) ： 260 מעלות צלזיוס

יישומים

• טלפונים סלולריים, מחשבי כף יד, GPS
• טעינת רציפים ועריסות
• מצלמות סטיל דיגיטליות, מכשירים ניידים
• מטענים, מטענים המופעלים על ידי USB

מפרט Pinout ופרטי תפקוד של TP4056 IC

TEMP (פין 1): קלט חושי טמפרטורה

חיבור סיכת TEMP עם פלט תרמיסטור NTC בסוללת ליתיום יון. אם המתח של סיכת TEMP יורד מתחת ל 45% או מעבר ל 80% ממתח האספקה ​​VIN למשך 0.15 שניות או יותר, זה מצביע על כך שטמפרטורת הסוללה פשוט גבוהה מדי או מופחתת מדי בהתאמה, והטעינה במצב זה נעצרת. ניתן לבטל את התכונה לזיהוי טמפרטורה על ידי הצטרפות ל- TEMP אל הרכבת הקרקעית.

PROG (פין 2): משויך להגדרת זרם טעינה קבוע וניתן להגדירו על ידי הצמדת נגן RI (prog) מ- pin2 זה ל- GND.

בעודו במצב טעינה מקדים, מתח הסיכה של ISET מווסת סביב 0.2 וולט. ובמצב זרם טעינה קבוע, מתח הסיכה ISET מווסת לסביבות 2V. בתוך כל המצבים ובתהליך הטעינה, ניתן להשתמש במתח שבסיכה ISET לניטור זרם הטעינה באמצעות מטר.

GND (Pin3): מסוף קרקע

Vcc (סיכה 4): מתח אספקת קלט חיובי

VIN הוא קלט אספקת החשמל להפעלת המעגל הפנימי. בכל פעם ש- VIN יורד בסביבות 30mv מתחת למתח הסיכה של ה- BAT, TP4056 עובר למצב שינה נמוך, ומפחית את הזרם של סיכת ה- BAT מתחת ל -2uA.

BAT (Pin5): סיכת חיבור סוללה.

קשר את המסוף החיובי של הסוללה לסיכת ה- BAT. סיכת BAT צורכת זרם נמוך מ- 2uA בכל פעם שהשבב נמצא במצב השבתה או במצב שינה. סיכת BAT מציעה זרם טעינה לסוללה המחוברת ומציגה בפניו ויסות מתח של 4.2V מדויק.

(Pin6): פלט מצב טעינת ניקוז פתוח, בכל פעם שהסוללה מגיעה לנקודת כיבוי סיום הטעינה, pinout זה נגרר דרך מתג מובנה, אך בדרך כלל סיכה זו נשארת במצב עכבה גבוהה.

(Pin7): פלט מצב טעינת ניקוז פתוח לאחר שהסוללה מחוברת ומתחילה לטעון, pinout זה נלקח נמוך על ידי מתג מובנה, בכל מקרה אחר הסיכה מוחזקת במצב עכבה גבוהה.

CE (Pin8): שבב מאפשר קלט. קלט גבוה כאן מאפשר ליחידה להיות במצב הפעלה טיפוסי.

גרירת סיכת ה- CE לרמה נמוכה לוגית תאלץ את שבב TP4056 למצב השבתה או כיבוי.

סיכת ה- CE תואמת ויכולה להיות קשורה עם גורמי לוגיקה של TTL או CMOS.

מעגל מטען סוללות ליתיום באמצעות TP4056

התכנון הבא מייצג את מעגל מטעי הסוללות ליתיום עם תכונות זרם קבוע ומתח קבוע ועם סיום אוטומטי ב -4.2 וולט.

האיור הבא מציג את פרטי חיווי מצב LED עבור קורות החיים הנדונים לעיל, מעגל מטען סוללות ליתיום CC.

באדיבות: NanJing Top Power ASIC Corp.

תכנון מס '2: מטען סוללות ליתיום חכם באמצעות IC LP2951 יחיד בלבד

הפוסט הבא מסביר מעגל מטען סוללות Li-Ion פשוט מאוד אך בטוח באמצעות IC LP2951 יחיד בלבד.

בשונה מסוללות חומצות עופרת דבר טוב בסוללות ה- Li-Ion הוא שניתן לטעון אותן בהתחלה בקצב 1C. פירוש הדבר שזרם הטעינה עשוי להיות גבוה כמו ה- AH המדורג של הסוללה בהתחלה.

העיצוב המוצג במאמר זה יכול לשמש להטענת תא 3.7V יחיד-ליון או סוללת טלפון סלולרי רגילה חיצונית בקצב איטי יחסית.

התרשים מתאר תצורה ששימשה להטענת תא Li-Ion של יחידת סטריאו ניידת.

גליון נתונים LP2951

ניתן לסכם את מפרט הטעינה של המעגל:

• זרם טעינה מרבי = 150mA
• וולט טעינה מלא = 4.2V +/- 0.025V
• זרם טעינה = מוגדר במצב הטעינה הנוכחי.

איך זה עובד

במעגל הנתון IC LP2951 הופך למרכיב הפעיל העיקרי שנבחר במיוחד משום שהוא מסוגל לספק מתח יציאה יציב מאוד לטמפרטורה.

המכשיר כולל גם מערכת ויסות זרם מובנית המגבילה את התפוקה מהפקת זרם מעל לסימן 160mA.

יתר על כן ה- IC הוא חסין קצר לחלוטין ומשלב מתקן כיבוי תרמי.

ערכי הנגד המוצגים נבחרים במדויק כך שה- IC מייצר 4.2V מדויק בפלט שלו במקום שבו התא מחובר.

הגוזם נוסף לצורך זיקוק המתח במקרה שיש אי התאמה עם סובלנות הנגד ודירוגיו.

בתחילה כאשר לתא המשוחרר המסוים יש רמת מתח הנמצאת מתחת ל -4.2 וולט, ה- IC מייצר זרם מרבי לתא שנמצא סביב 160mA כפי שפורט לעיל.

העלאת זרם ראשונית זו טוענת את התא במהירות, כך שהוא יגיע לכל המוקדם לערך המדורג המלא של 4.2V.

ברגע שמתח המסוף של תא ה- Li-Ion מגיע לסימן 4.2V, ה- IC LP2951 מעכב באופן מיידי את הזרם כך שהסוללה יכולה לעלות זמן רב יותר על רמת ה- 4.2 V.

התהליך לעיל מדגיש את יכולות ויסות המתח הקבוע של ה- IC במהלך מחזור הטעינה.

נגדי הערך הגדול הכלולים במעגל מבטיחים את ניקוז הזרם 'OFF' של הסוללה מתחת ל -2 mA, הקבל 330pF מייצב את המעגל מרעשים לא רצויים שנוצרו בצומת המשוב בעל העכבה הגבוהה.

הדיודה ביציאה היא כמובן למניעת זרימה חזרה של מתח הסוללה למעגל החשמל בהעדר מתח כניסה.

תכנון מס '3: מטען יעיל נוסף עבור Li-Ion באמצעות IC LM3622

גליון נתונים LM3622

כאן נדון במעגל מטען סוללות ליתיום מבוקר הנוכחי שתוכנן במיוחד לטעינת כל סוגי הסוללות Li-Ion בבטחה רבה וללא כל שיקול.

בדרך כלל מומלץ לטעון סוללת ליתיום בזהירות ובזהירות מאחר וסוללות מסוג זה מועדות לנזקים מיידיים או לפיצוצים אם לא נעשה שימוש באמצעי הטעינה שצוינו.

תודה ל- TEXAS INSTRUMENTS שסיפקה לנו את השבב הנפלא הזה, ה- LM3622 שהוא מכשיר מטען לבקר מצוין של Li-Ion.

איך המעגל מתפקד

ה- IC תוכנן להפקת זרם קבוע במתח קבוע, תנאי בסיסי לכל סוללות ה- Li-Ion. ה- IC יכול להיות מוגדר לטעינה של תא Li-Ion יחיד או חבילה של רבים.

ניתן להזין את המעגל המשתמש ב- IC LM3622 במתחים בין 5 ל 24 וולט, תלוי בצורכי הטעינה ובסוללה המחוברת.

ה- IC אינו דורש נגדים חיצוניים מדויקים ליישום הפונקציות. יתר על כן, ל- IC יש ניקוז זניח של פחות מ 200 nA זרם מהסוללה בהעדר מתח כניסה.

המעגלים המובנים של השבב מווסתים במדויק את זרם הטעינה דרך העיקרון של התייחסות לפער הפס.

הזרם מווסת, אולם הוא נעשה באמצעות נגן חישה זרם חיצוני. עקרון פער הלהקה מביא לביצוע בקרת תפעול יעילה של המעגל וגם של מתח אספקת הקלט.

מעגל מטעי הסוללה המוגן הנוכחי המוצג על ידי Li-Ion ממחיש תכנון מטען סוללות לי-יון ליניארי נמוך שנשמט, המסוגל לטעון תא 3.7V יחיד.

כדי לאפשר זיהוי מתח נמוך, ניתן לבחור כראוי את המתגים J1 ו- J2. IC מתחיל את תהליך הטעינה על ידי גילוי תחילה של מתח התא ו'אפשר מצב 'של זיהוי המתח הנמוך.

הטרנזיסטור Q2 נכנס מיד למצב ההפעלה ברגע שהסוללה המחוברת פוגעת ברמת ויסות היעד, הנקבעת על ידי ההגדרה הפנימית של ה- IC. Q2 מתחיל כעת לספק מתח מוסדר לסוללה המחוברת, ומתניע מצב טעינה מתח קבוע של המעגל. .

במצב הנ'ל הסוללה מקבלת מתח קבוע קבוע על פני המסופים שלה, בעוד שזרם הטעינה מנוטר בהתאם לרמת הטעינה על הסוללה. בהגעה למצב טעינה מלא, זרם הטעינה לסוללה מצטמצם משמעותית לערך בטוח.

תרשים מעגלים של מטען סוללות ליתיום חכם באמצעות IC LM3622

אלה היו שלושת המעגלים הראשונים החכמים והאינטליגנטיים של Li-Ion עבור מטען הסוללה עבורך, אם יש לך רעיונות נוספים או מידע המתעדכן בעיצובים חכמים כאלה, אל תהסס להביע אותם באמצעות הערות.