Подробное описание микросборки от фирмы изготовителя — Справочник. Микросхема расположена в удобном корпусе SOT-23-5. Из справочных данных, ток заряда задан — 250ма Типовая схема включения в роли зарядного устройства, рекомендуемая МикроЧип: Плюсом такой схемы является отсутствие низкоомных мощных резисторов, ограничивающих зарядный ток. В этом случае он задается резистором, подключенным к пятому пину микросхемы. Его сопротивление лежать в интервале от 2 до 10 кОм. Зарядка в сборе на рисунке ниже, как видите очень миниатюрная и компактная: Микросхема в процессе работы сильно нагревается, но как показали проведенные испытания. Наверное, это одна из самых простых схем зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов, которую можно собрать своими руками. Подходит, в том числе и для li-pol батарей. Печатные платы 2 варианта под схему выше, можно скачать здесь: Во время теста готовой сборки: начал зарядку двух литиевых батарей типа 18650 общей емкостью 4,4 а/ч. разрядил их до 3,2 вольт и подключил зарядку, подождал минут 10 и замерил температуру микросборки термопарой — 67 градусов. Если верить справочнику то максимальная нормальная рабочая температура для данной микросхемы 85 градусов, так что считаю что такой нагрев вполне нормальным, тем более что в процессе зарядки температура будет снижаться так как аккумулятор будет заряжаться меньшим током, но больше 500мА я бы не рискнул тянуть с нее без радиатора.
|
Из справочных данных, ток заряда задан — 250ма
Если верить справочнику то максимальная нормальная рабочая температура для данной микросхемы 85 градусов, так что считаю что такой нагрев вполне нормальным, тем более что в процессе зарядки температура будет снижаться так как аккумулятор будет заряжаться меньшим током, но больше 500мА я бы не рискнул тянуть с нее без радиатора.
Зеленый светодиод светится когда подано напряжение на схему. Подключите аккумулятор и сразу кратковременно загорится красный светодиод, а постоянно он будет гореть когда батарея будет полностью заряжена.
Такие элементы не очень сложно паять, даже очень мелкие резисторы 0805. Плата была разработана в Eagle и сделана на заводе. Я получил три платы, но сделал только два зарядных устройства, потому что у меня было только две микросхемы. Аналог mcp73831
В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:. У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут. Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах.
Они могут быть как в корпусном исполнении например, популярные сегодня так и в ламинированном или призматическом исполнении гель-полимерные аккумуляторы. Последние представляют собой герметично запаянные пакеты из особой пленки, в которых находятся электроды и электродная масса. Наиболее распространенные типоразмеры li-ion аккумуляторов приведены в таблице ниже все они имеют номинальное напряжение 3.
Поиск данных по Вашему запросу:
Аналог mcp73831
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Зарядное устройство для Li-ion на ТР4056
- Контроллер зарядки литий─ионного аккумулятора
- MCP73831-2ATI/MC
- Контроллер ЗУ для Li-ion — TC4054 (STC4054, LTC4054)
- Микросхема для зарядного устройства Li-Ion аккумулятора.
- Это интересно!
- mcp73831 Рекламный
- YB1880ST25P
- Audio / Video
- Литиевый аккумулятор 12 вольт как зарядить
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Миниатюрный контроллер заряда Li — аккумуляторов на MCP73831 — Видеоинструкция по сборке.
Зарядное устройство для Li-ion на ТР4056
Регистрация Забыл пароль. При заказе, учитывайте, что интегральные микросхемы могут иметь различный тип корпуса исполнение , смотрите картинку и параметры. На нашем сайте опубликованы только основные назначение и параметры характеристики.
Дополнительные вопросы уточняйте через емайл. Полное описание и информация о том как проверить MCP, чем ее заменить, схема включения, отечественный аналог, Datasheet-ы и другие технические данные, могут быть найдены в PDF файлах нашего раздела DataSheet, в справочной литературе, или на сайтах поисковых систем Google, Яндекс. Пайку и подключение всех электронных компонентов, должны производить специалисты. Например, добавив метку «ремонт», этот товар будет отображаться в результатах поиска по этому слову.
В дальнейшем, достаточно будет нажать на ссылку для вывода списка товаров с этой меткой. Огромное количество электронных компонентов и технической информации на сайте Dalincom, может затруднить Вам поиск и выбор требуемых дополнительных радиотоваров, радиодеталей, инструментов и тд. Следующую информационную таблицу мы подготовили для Вас, на основании выбора других наших покупателей.
Корзина Вход в аккаунт Пользовательское соглашение. Имя: Пароль: Регистрация Забыл пароль.
На сумму: 0. FFC шлейфы и разъемы. Модули для мониторов. Различные платы. Лазерные головки. Уцененный товар. Частый покупатель: Что еще купить вместе с MCP? Сопутствующие товары Код Наименование Краткое описание Розн. Применяются в устройстве подсветки телевизионных ЖК панелей. Комментарии, отзывы Комментариев нет. Логин: Гость Email: Рейтинг: 1 2 3 4 5 Код проверки:.
Контроллер зарядки литий─ионного аккумулятора
Ваш город:. Вход Регистрация. О компании Доставка Оплата Контакты. Свяжитесь с нами. Моя корзина. Корпуса для индустриальной электроники X7 серия.
Плата модуля зарядки Li-ion основана на микросхеме ТР ее аналогами являются (TP, EC, CYT, MCP, LTC, TB
MCP73831-2ATI/MC
В нашей статье мы расскажем, какие зарядные устройства нужно использовать для зарядки мотоаккумуляторов, как правильно это делать, и какие факторы сократят или продлят жизнь вашей батарее. Ни для кого не секрет, что аккумуляторы для мотоциклов требуется регулярно подзаряжать.
Более того, эту процедуру необходимо проводить время от времени даже тогда, когда батарея снята с байка и спокойно лежит дома. В среднем, это стоит делать один раз в месяц-полтора, в зависимости от уровня саморазряда аккумулятора. Главный вопрос, который задает практически каждый начинающий мотолюбитель, — можно ли заряжать аккумулятор автомобильным ЗУ? Ответ на этот вопрос достаточно неоднозначен. С одной стороны, автомобильные зарядные устройства с регулятором силы тока позволяют это делать. С другой — начинающему мотоциклисту за подобную подзарядку лучше не браться, поскольку процедура требует внимания и опыта. В конце концов, современный рынок предлагает широкое обилие самых разных в том числе и по стоимости зарядных устройств для двенадцативольтных батарей. Самые дорогие — автоматические.
Контроллер ЗУ для Li-ion — TC4054 (STC4054, LTC4054)
Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора.
Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию. В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:. У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут. Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах.
Человечество оказалось для Земли страшнее астероида, убившего динозавров. Микросхемы управления источниками питания позволяют снизить общую стоимость системы, потери на коммутацию, размеры устройства и помехи.
Микросхема для зарядного устройства Li-Ion аккумулятора.
Запросить склады. Перейти к новому. Зарядка от USB. Доброго дня. Хочу к своем девайсу прикрутить зарядку от USB порта. В большей степени LTC
Это интересно!
Но есть еще один вариант замены аккумулятора при ремонте фонаря — замена его литий-ионным аккумулятором от неисправных электронных устройств.
Например, сотового телефона, фотоаппарата, ноутбука или шуруповерта. Подойдут также аккумуляторы, которые уже не обеспечивают необходимую продолжительность работы устройства, но еще работоспособны. Первый литий-ионный аккумулятор был выпущен в году японской корпорацией Sony. На текущий момент по техническим характеристикам являются самыми лучшими. Ранее мне пришлось ремонтировать и модернизировать LED фонарь , в котором перегорели все светодиоды. После ремонта через несколько лет работы он перестал светить по причине выхода из строя свинцового аккумулятора.
Макетные Платы и Оценочные Комплекты — Разное · Analog Development Kits; Управление Питанием Батарей. Категория Управление Питанием.
mcp73831 Рекламный
Аналог mcp73831
Чип от компании из Нанкина, провинция Цзянсу, Китай. Основана в году. Контроллер выполнен в корпусе SOP-8, имет на нижней поверхности металлический теплосьемник не соединенный с контактами, позволяет заряжать аккумулятор током до ма зависит от токозадающего резистора.
YB1880ST25P
Микросхема выпускается в небольшом, но удобном для пайки корпусе. Только LTH7 может поднять сильно севшую Li-ion батарею на которой напряжение опустилось ниже уровня в 2. Подробности можно всегда посмотреть в справочном материале, поэтому выделю только самые важные технические параметры. Индикация на первый вывод LTC, на который можно подключить светодиод, который будет гореть только во время процесса зарядки аккумулятора, а можно встроить цепь заряда в умное цифровое устройство и следить за ее состоянием с помощью дополнительного микроконтроллера, например как показано на упрощенной схеме:.
By atmicandr , August 30, in Справочная радиоэлементов. А то чёт не обнаружил у себя
Audio / Video
Логин или эл. Войти или Зарегистрироваться. Авторизация Логин или эл. Зарядное устройство для Li-ion на ТР Деталька. Заказал на Ali лот из пяти модулей зарядных устройств на чипе TP для Li-ion аккумуляторов цена лота 68,70 руб, за модуль 13,74 руб, сентябрь
Литиевый аккумулятор 12 вольт как зарядить
Модератор: Ozzy.
Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 0. Ремонт: Ноутбуков, Компьютеров Виртуальная лаборатория ремонта.
Особенности контроллеров зарядки Li-ion аккумуляторов
В статье рассмотрены некоторые особенности контроллеров зарядки литиево-ионных (Li-Ion) аккумуляторов, созданных на базе линейных и импульсных стабилизаторов.
Введение
Состязание разработчиков и производителей портативных гаджетов по внедрению во вновь создаваемые (и при этом все меньшего размера) устройства аппаратных модулей с расширенными функциональными возможностями вряд ли можно остановить. Большие яркие дисплеи с сенсорными панелями, Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth, GSM, GPS, видеокамеры с большим форматом матрицы видеосенсора, аудио- и видеоплееры — всего лишь неполный перечень встроенных модулей и возможностей, предоставляемых современными мобильными устройствами. И, по сути, на пути миниатюризации гаджетов всегда возникают две неразрывно связанные проблемы: отвод рассеиваемой мощности и малые габариты, в которые необходимо все это упаковать.
Мобильное устройство должно не только привлекать потребителей своими интеллектуальными возможностями, но и не вызывать при этом ожогов (в прямом смысле этого слова) у пользователя. Минимизация уровня тепловыделения — один из важных приоритетов при разработке. Одним из источников тепла является контроллер зарядного устройства, встроенного в мобильный прибор аккумулятора.
Проблемы
Одним из обязательных компонентов современных портативных устройств является мало в чем изменившийся за последние годы литиево-ионный аккумулятор, отличающийся наилучшими показателями среди ряда других химических источников электроэнергии, предназначенных для использования в портативных приложениях. Бесспорно, емкость его выросла, существенно улучшены и другие характеристики, что позволило расширить функциональные возможности портативных устройств, однако базовый принцип его работы и алгоритм зарядки мало в чем изменились [1–7].
В среднем для полной зарядки литиево-ионного аккумулятора емкостью 1 А·ч при токе зарядки 1 А требуется один час.
Часто используемые сегодня USB-адаптеры не могут обеспечить ток более 500 мА, и поэтому время зарядки может растянуться до 2–4 или более часов. Одна из проблем, возникающих при зарядке большим током, — тепловыделение. Поскольку выходное напряжение повсеместно используемых сетевых и USB-адаптеров составляет 5 В, а рабочее напряжение аккумулятора: 3,7…4,2 В, то среднее значение КПД контроллера зарядки, построенного на базе линейного регулятора, не может быть лучше, чем 74% (3,7/5,0), а максимальное — 84% (4,2/5,0). На рисунке 1 приведена зона возможных потерь мощности в контроллере в процессе зарядки аккумулятора. Таким образом, при зарядке аккумулятора током 1 А максимальные потери составят примерно 1,3 Вт. Необходимо отметить, что это не то неизбежное выделение тепла, связанное с накоплением энергии в аккумуляторе для последующего ее использования, а тепловыделение, вызванное нагревом кристалла ИС контроллера зарядки. Чтобы уменьшить нежелательный нагрев кристалла в процессе зарядки аккумулятора, необходимо повышать КПД контроллера, что достигается при использовании контроллеров с импульсным регулированием.
Кроме того, их применение позволяет потенциально ускорить продолжительность зарядки.
Рис. 1. Распределение потерь мощности в процессе зарядки аккумулятора |
В контроллерах зарядки, созданных на базе линейных регуляторов с разделением путей протекания токов нагрузки и зарядки (PowerPath Technology), в случае небольшого тока нагрузки напряжение VOUT равно почти 5 В (VIN), а напряжение на аккумуляторе
VBAT = 3,7 В. При этом линейный регулятор контроллера зарядки используется неэффективно. При большом токе через нагрузку к ней дополнительно подключается аккумулятор и при VIN = 5 В, VOUT = VBAT = 3,7 В (см. рис. 2). В этом случае неэффективно используется проходной транзистор контроллера зарядки. И в первом, и во втором случаях сохраняется величина падения напряжения на элементах регулирования VIN – VOUT = 1,3 В или VOUT – VBAT = 1,3 В, что и приводит к нежелательной потере мощности.
Особенность приведенной на рисунке 2 структурной схемы состоит в том, что для подключения аккумулятора к нагрузке используется устройство, выполняющее функции «идеального» (далее — идеального, прим. ред.) диода.
Рис. 2. Упрощенная структурная схема устройства зарядки с разделением путей протекания токов нагрузки и зарядки |
Варианты решения
Что же подразумевается под предложенным специалистами компании Linear Technology термином «идеальный» диод? [3, 7]. Широко применяемые диоды Шоттки отличаются по сравнению с другими полупроводниковыми диодами малым прямым падением напряжения и высокой скоростью переключения. При использовании этого диода в качестве полупроводникового ключа, например, в схемах автоматического подключения к нагрузке аккумулятора или сетевого адаптера, как правило, применяется простая схема монтажного ИЛИ, основной недостаток которой — сравнительно большое падение напряжения на диоде.
При повышении тока нагрузки растут и потери мощности на нем. Решить эту проблему можно с использованием в качестве диода МОП-транзистора. Идея не нова, однако специалисты компании Linear Technology при замене диода на МОП-транзистор предложили также способ определения момента переключения идеального диода в закрытое и открытое состояния. Для этого осуществляется мониторинг падения напряжения между истоком (анодом) и стоком (катодом) транзистора. В рассматриваемом случае — это МОП-транзистор с каналом N-типа. В момент подключения входного напряжения, конечно, если входное напряжение больше выходного, ток через защитный диод транзистора течет в нагрузку. Транзистор открывается, и падение напряжения на нем равно ILOAD∙RDS, где RDS — сопротивление перехода сток-исток. Как правило, это напряжение примерно в десять раз ниже, чем падение напряжения на диоде Шоттки. Если напряжение на аноде ниже, чем на катоде, транзистор закрывается.
Для мониторинга падения напряжения на транзисторе используется специальный усилитель.
Проблема заключается в том, как выбрать значение напряжения порога переключения и величину гистерезиса компаратора. Например, если открывать транзистор при падении напряжения 25 мВ, а закрывать при 5 мВ, это может привести к тому, что при малых токах нагрузки ключ просто закроется. Установка порога на уровне –5 мВ приведет к тому, что ток потечет от нагрузки ко входу. Чтобы исключить эти проблемы, падение напряжения между стоком и истоком открытого транзистора поддерживается с помощью специального следящего усилителя на уровне 25 мВ. При росте тока нагрузки повышается также и управляющее напряжение на затворе транзистора, и соответственно, снижается сопротивление открытого канала. Таким способом падение напряжения на транзисторе поддерживается почти постоянным на уровне 25 мВ.
На определенном этапе при увеличении тока падение напряжения на транзисторе начинает расти пропорционально току (ILOAD∙RDSON). На рисунке 3 приведены вольт-амперные характеристики диода Шоттки (B530C) и идеального диода [3, 7].
Предложенный метод управления МОП-транзистором позволяет реализовать плавное переключение транзистора и даже при небольших токах нагрузки получить минимальную разницу напряжения между стоком и истоком.
Рис. 3. Вольт-амперные характеристики идеального диода и диода Шоттки |
В микросхеме LTC4358 (Linear Technology) материализована идея создания идеального диода на базе встроенного на кристалл МОП-транзистора с каналом N-типа, имеющего сопротивление (RDSON) открытого канала 0,02 Ом. Напряжение питания ИС составляет 9,0…26,5 В; максимальный ток: 5 А; время отключения транзистора при превышении тока ограничения — 0,5 мкс. Микросхема LTC4358 предназначена для замены диодов в схемах переключения источников питания, к которым подключается нагрузка, построенных на основе схемы монтажного ИЛИ. Графики зависимости мощности, рассеиваемой на идеальном диоде (LTC4358) и на диоде Шоттки типа B530C показаны на рисунке 4.
Микросхема LTC4358 изготавливается в корпусе 14-DFN и имеет размеры 4×3 мм.
Кроме того, компания Linear Technology предлагает и другие ИС, например, LTC4352/55/57, LTC4411/13/ 16. Микросхемы LTC4352/55/57 и LTC4416, по сути, являются контроллерами идеального диода, и для этой цели используется внешний МОП-транзистор, в микросхемах LTC4411/13 — встроенный. Миниатюрная ИС LTC4411 предназначена для автоматического переключения нагрузки между сетевым адаптером и аккумулятором в схемах, построенных на основе монтажного ИЛИ. Напряжение входного источника 2,6…5,5 В, ток потребления в статическом режиме не более 40 мкА (при токе нагрузки до 100 мА). Максимальное сопротивление открытого канала встроенного МОП-транзистора с каналом P-типа составляет 0,14 Ом, максимальный прямой ток — 2,6 А, ток утечки — менее 1 мкА. В микросхеме предусмотрена защита от перегрева корпуса. Для подключения ИС LTC4411 не требуются дополнительные внешние компоненты. Микросхема LTC4411 изготавливается в корпусе SOT-23-5.
В контроллерах зарядки LTC4066, LTC4085, построенных на основе линейного регулятора, также реализован идеальный диод. Напряжение питания ИС 4,35…5,50 В. Сопротивление идеального диода, используемого для подключения аккумулятора к нагрузке, при токе 3 А составляет всего 50 мОм. В контроллерах предусмотрена возможность ограничения входного тока на уровне 100 или 500 мА. Микросхемы LTC4066 изготавливаются в корпусе 24-QFN (4×4 мм).
а) | б) |
Рис. 4. Графики зависимости мощности, рассеиваемой на ИС LTC4358 и диоде B530C, от протекающего через них тока (а) и схема включения LTC4358 (б) | |
Микросхемы LTC4088/LTC4098 — контроллеры зарядки литиево-ионных аккумуляторов, обеспечивающие за счет применения в них импульсного регулятора не только высокий КПД, но и реализацию технологии разделения путей протекания токов нагрузки и зарядки, получившую название Switching PowerPath.
ИС LTC4088/98 содержат импульсный понижающий напряжение регулятор и линейный регулятор тока зарядки аккумулятора. В конфигурации, приведенной на рисунке 5, разница напряжения VIN – VOUT хотя и сохраняется почти прежней (см. рис. 2), однако потери мощности существенно меньше, т.к. КПД регулятора достаточно высок (примерно, 92% при выходном токе 300 мА). Напряжение VOUT лишь на несколько сотен милливольт выше VBAT. Принятые в этих микросхемах меры обеспечивают незначительные потери мощности.
Рис. 5. Упрощенная структурная схема LTC4088 |
Микросхема LTC4088 — высокоэффективный контроллер зарядки литиево-ионных аккумуляторов, обеспечивающий максимальный ток зарядки 1,5 А. В качестве внешнего источника питания можно использовать как сетевой адаптер, так и USB-порт. Напряжение питания LTC4088 — 4,25…5,50 В. Допускаются выбросы входного напряжения амплитудой до 7 В.
Ток ограничения: 100, 500 или 1000 мА. Частота преобразования понижающего напряжение импульсного стабилизатора составляет 2,25 МГц. Подключение аккумулятора к нагрузке осуществляется с использованием встроенного аналога идеального диода с сопротивлением в открытом состоянии 0,18 Ом. Предусмотрена также возможность подключения дополнительного внешнего МОП-транзистора с каналом P-типа параллельно встроенному идеальному диоду, что позволяет существенно снизить суммарное сопротивление комбинированного ключа (см. рис. 6). Кроме того, в микросхеме LTC4088 реализован автономный стабилизатор напряжения с выходным напряжением 3,3 В, обеспечивающий ток нагрузки до 25 мА.
Рис. 6. Графики зависимости сопротивлений идеального диода (LTC4088) и комбинированного ключа от напряжения на аккумуляторе |
Микросхема LTC4088 изготавливается в корпусе 14-DFN и имеет размеры 4×3 мм. Максимальная температура корпуса 125°C, тепловое сопротивление 37°C/Вт.
ИС LTC4098 — в корпусе 20-DFN с размерами 4×3 мм, ее тепловое сопротивление 43°C/Вт. Диапазон рабочих температур: –40…85°C.
Микросхемы bq2410x (Texas Instruments) обеспечивают максимальный ток зарядки аккумулятора до 2 А. Частота преобразования понижающего напряжение импульсного регулятора составляет 1,1 МГц. Микросхемы bq2410x содержат встроенные ключи, выполненные на базе МОП-транзисторов, используемые для подключения к нагрузке сетевого адаптера или аккумулятора. Максимальный КПД — 93%.
Микросхемы bq2410х изготавливаются в корпусе 20-QFN (3,5×4,5 мм). Допустимая мощность рассеивания до температуры кристалла 40°C составляет 1,81 Вт, тепловое сопротивление — 46,87°C/Вт. Диапазон рабочих температур: –40…85 °C.
Как и для ИС, созданных на базе линейных регуляторов (к примеру, MAX1811, LTC4065/69/95, MCP73831/2, MCP73811, bq2402x/3х/6х, bq2057, bq24085), так и в случае использования импульсных преобразователей, есть два варианта подключения нагрузки и аккумулятора: непосредственное подключение (в одну точку) и подключение с возможностью выбора путей протекания зарядного тока и тока нагрузки.
Существует два варианта непосредственного подключения нагрузки к аккумулятору. В первом случае нагрузка подключается после измерительного резистора RSNS (см. рис. 7а), а во втором — до него (см. рис. 7б). В первом варианте входное напряжение VIN преобразуется в напряжение VOUT с высоким КПД. При подключенном сетевом адаптере обеспечивается энергопитание нагрузки и одновременно зарядка аккумулятора, в случае отключения адаптера питание нагрузки осуществляется от аккумулятора.
a) | б) |
Рис. 7. Структурные схемы подключения нагрузки до (а) и после (б) измерительного резистора | |
Преимущества первого варианта топологии:
– при отключенном адаптере энергопитание нагрузки осуществляется непосредственно от аккумулятора с минимальными потерями мощности;
– возможно использование технологии динамического управления током зарядки аккумулятора (Dynamic Power Management — DPM), что позволяет за счет динамического снижения тока зарядки предотвратить потенциальную вероятность перегрузки ИС по току зарядки и перегрева ее корпуса при пиковых нагрузках, а, кроме того, сохраняется возможность ограничения суммарного входного тока;
– малы изменения напряжения на нагрузке;
– достаточно просто на программном уровне реализуется режим токового мягкого старта.
При выборе топологии подключения аккумулятора к нагрузке следует принимать во внимание некоторые особенности. Если средний ток нагрузки длительное время достаточно велик, то процесс зарядки затягивается, и возникает ситуация, при которой аккумулятор непрерывно находится в процессе зарядки, что сокращает его срок службы. Поскольку предел ограничения суммарного тока фиксирован на аппаратном уровне, то при достаточно большом токе через нагрузку ток зарядки аккумулятора также снижается, что приводит к чрезмерному увеличению времени зарядки аккумулятора до его полной емкости, и поэтому вполне вероятна ситуация, при которой будет просто невозможно полностью его зарядить.
Если при заряженном аккумуляторе ток нагрузки увеличится, то вследствие падения напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора выходное напряжение может снизиться до порога, при котором будет инициироваться очередной цикл зарядки, который, в свою очередь, быстро завершится. Таким образом, возможна ситуации, при которой процесс зарядки будет стартовать циклически.
При небольшом токе нагрузки интервал времени от момента уменьшения выходного напряжения (за счет падения напряжения на аккумуляторе) до необходимого порога для старта очередного процесса зарядки существенно увеличивается.
В фазе предварительной зарядки (при напряжении на аккумуляторе ниже 3,0 В) ток зарядки составляет примерно 10% номинальной емкости аккумулятора, чего зачастую слишком мало для энергоснабжения продолжающего работать устройства, которое в этом случае вынуждено подпитываться от аккумулятора, а последний соответственно продолжает разряжаться. Кроме того, поскольку для предварительной фазы зарядки отводится определенный задаваемый специальным таймером интервал времени, в течение которого напряжение на аккумуляторе должно достичь порога 3,2 В, то создается ситуация, при которой напряжение на аккумуляторе не возрастает, а таймер начинает сигнализировать, что аккумулятор неисправен.
Не следует забывать, что основной недостаток непосредственного подключения аккумулятора к нагрузке заключается в том, что при полностью или глубоко разряженном аккумуляторе напряжение на нагрузке (даже при условии подключения сетевого адаптера) равно напряжению на аккумуляторе, чего бывает явно недостаточно для работы устройства, и, конечно, во многих случаях это просто недопустимо.
Во втором варианте (см. рис. 7б) нагрузка подключена до измерительного резистора (RSNS). Эта топология, по сравнению с той, в которой нагрузка подключена после резистора, имеет ряд преимуществ. Основным является то, что в ней контролируется ток, протекающий только через аккумулятор, и поэтому все три режима зарядки (предварительный, режим собственно зарядки с током, равным величине емкости аккумулятора и режим завершения) работают без каких-либо проблем, связанных с протеканием тока через нагрузку.
Глубоко разряженный аккумулятор можно без риска подключать к контроллеру зарядки, не опасаясь завершения работы таймера, определяющего безопасную продолжительность предварительной фазы зарядки, еще до окончания этого этапа. Следует также принимать во внимание, что суммарный ток через контроллер зарядки ограничен на уровне максимально допустимого тока через кристалл, а также работой системы защиты от перегрева ИС. Ток зарядки не уменьшается при росте тока нагрузки, поэтому эта топология не используется при больших токах нагрузки.
При больших токах нагрузки и зарядки обеспечить низкий уровень тепловыделения крайне сложно даже при использовании импульсных регуляторов со встроенными транзисторными ключами. Поэтому при больших токах мощные ключи, как правило, не интегрируются на кристалле микросхемы, а размещаются вне ее корпуса.
Примером таких ИС могут служить bq24702/3/5 и bq246хх (Texas Instruments), обеспечивающие ток зарядки до 10 А (bq24610/17). В отличие от bq2410x устройства зарядки, созданные на базе ИС bq246хх, содержат внешние ключи. Частота преобразования импульсного стабилизатора ИС bq24610/17 составляет 600 кГц. Кроме того, в контроллерах bq24610/17 реализована технология динамического управления током зарядки аккумулятора DPM, основанная на мониторинге величины входного тока. Для независимого измерения суммарного (входного) тока и тока зарядки аккумулятора в контроллере bq24610 реализованы два прецизионных усилителя. Для подключения нагрузки к адаптеру, а также аккумулятора к нагрузке используются ключи на мощных внешних МОП-транзисторах.
Микросхемы bq24610/17 изготавливаются в корпусе 24-QFN (4×4 мм). Допустимая мощность, рассеиваемая при температуре 25°C, составляет 2,3 Вт; тепловое сопротивление — 43°C/Вт.
Заключение
В заключение в таблицах 1, 2 приведены параметры некоторых контроллеров зарядки, построенных на основе как линейных, так и импульсных регуляторов.
Таблица 1. Параметры контроллеров зарядки, созданных на базе линейных регуляторов
Наименование | MAX1811 | MCP73831 | bq24020 | bq24085 | LTC4065 | LTC4095 | bq24030 |
Входное напряжение, В | 4,35…6,5 | 3,75…6,0 | 4,35…6,5 | 3,75…5,5 | 4,3…5,5 | 4,35…16,0 | |
Максимальный ток зарядки, А | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 0,75 | 0,75 | 0,95 | 2,0 |
Напряжение аккумулятора, В | 4,2 | ||||||
Диапазон рабочих температур, °C | –40…85 | –40…125 | –40…155 | –40…85 | –40…125 | ||
Тип корпуса (размеры, мм) | 8-SO | 8-DFN (2×3), SOT-23-5 | 10-SON (3×3) | 6-DFN (2×2) | 8-DFN (2×2) | 20-QFN (3,5×4,5) | |
Таблица 2.
Параметры контроллеров зарядки, созданных на базе импульсных регуляторов
Наименование | LTC4088 | LTC4098 | bq24100 | bq24702 | bq24610 |
Входное напряжение, В | 4,35…5,5 | 4,35…16 | 4,5…28 | 5…28 | |
Максимальный ток зарядки, А | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 10 | |
Частота преобразователя, МГц | 2,25 | 1,1 | 0,3 | 0,6 | |
Напряжение аккумулятора, В | 4,2 | Программируется | |||
Диапазон рабочих температур, °C | –40…85 | ||||
Тип корпуса (размеры, мм) | 14-DFN (4×4) | 20-QFN (3×4) | 20-QFN (3,5×4,5) | 24-TSSOP | 24-QFN (4×4) |
Схема непосредственного подключения аккумулятора к нагрузке и контроллеру зарядки, созданному на основе линейного регулятора, отличается простотой, а устройства, выполненные на базе этой архитектуры, — более низкой стоимостью.
Однако при больших токах нагрузки вряд ли можно рекомендовать использование этой топологии из-за большой вероятности перегрева кристалла ИС. При непосредственном подключении аккумулятора к нагрузке можно достичь минимального изменения уровня напряжения на нагрузке.
Проблема потери мощности сохраняется также и в контроллерах зарядки, созданных на основе непрерывного регулирования, с разделением путей протекания токов нагрузи и зарядки. Более высокого КПД можно достичь за счет применения импульсного регулятора, что позволяет создавать на его базе контроллеры с током зарядки аккумулятора более 10 А. Кроме того, в этих контроллерах зачастую используется технология разделения путей протекания токов нагрузки и зарядки, основным преимуществом которой является высокая надежность.
Более полную информацию о микросхемах зарядки аккумуляторов можно найти в [2–6].
Литература
1. Steven Martin. Speed up Li-ion battery charging and reduce heat with a switching power-path manager.
— Linear Technology (www.linear.com).
2. LTC4088. High efficiency battery charger/USB power manager. — Linear Technology (www.linear.com).
3. Meilissa Lum. Ideal diode betters a Schottky by a factor of four in power and space consumption.
4. bq24030, bq24031, bq24032A, bq24035, bq24038. Single-chip charge and system power-path management IC (bqTINY™). — Texas Instruments, 2009 (www.ti.com).
5. Implementations of battery charger and power-path management system using bq2410x/11x/12x (bqSWITCHER™). — Texas Instruments, 2006 (www.ti.com).
6. bq24610, bq24617. Stand-alone synchronous switch-mode Li-ion or Li-polymer battery charger with system power selector and low Iq. — Texas Instruments, 2009 (www.ti.com).
7. Pinkesh Sachdev. 0V to 18V ideal diode controller saves Watts and space over Schottky. — Linear Technology (www.linear.com).
1-3,7 В.
Постоянное значение тока задается одним внешним резистором.
………………… Интегральная схема MCP73831
Включает в себя встроенный проходной транзистор, встроенный датчик тока и защиту от обратного разряда в 5-контактном корпусе SOT-23 и термоэффективном 8-контактном корпусе DFN размером 2 мм x 3 мм.
microchip.com/downloads/en/Appnotes/00947a.pdf»> 99eee70a-f726-427f-b009-d1b05e47f787
microchip.com/downloads/Secure/en/DeviceDoc/50001894J.pdf» data-mchp-dsnumber=»50001894″> а23б0е01-271б-4036-аа15-0874684к4к9а
microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ProductDocuments/DataSheets/MCP73831-Family-Data-Sheet-DS20001984H.pdf» data-mchp-dsnumber=»DS20001984″> 5cde1c62-e517-49a4-82a2-067c8e6d5a8d
microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20001060AX.pdf» data-mchp-dsnumber=»20001060″> 26099990-31de-47b8-a14c-d19687a4db0e
microchip.com/downloads/en/Appnotes/AN1088-App-Note-0001088.pdf» data-mchp-dsnumber=»1088″> 4ac227c3-91cf-4cab-a219-7ce2f6c5105a
Пожалуйста, свяжитесь с отделом продаж, если вес устройства недоступен.
В качестве микроконтроллера используется atmega328p. С одной стороны, я хочу определить три состояния выхода с тремя состояниями (вывод 1 MCP73831). Для этого я использовал решение, предложенное в (Как я могу прочитать вывод с тремя состояниями с помощью микроконтроллера? @Wouter van Ooijen), с делителем напряжения, подключенным к АЦП микроконтроллера, но я также хотел бы добавить светодиод, подключенный к контакту 1 (STAT ), чтобы он загорался только при низком уровне STAT (не при высоком импедансе). В основном у меня есть два вопроса (если вы увидите еще какие-либо ошибки или улучшения, я был бы признателен, если бы вы сказали мне).
С наилучшими пожеланиями.
Когда STAT подключен к VCC, напряжение может достигать 6 В, в то время как обычно uC может иметь Vcc + 0,3 В на своих выводах (то есть 5,3 В, если он питается от 5 В, или 3,6 В, если он питается от 3,3 В). Я предлагаю вам изменить вашу схему в
В любом случае, я ожидаю, что оно будет примерно в районе 1,5-1,6 В)
Я бы поставил повышающе-понижающий преобразователь, предназначенный для отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), такой как этот ST SPV1050. Кривая IV будет сильно отличаться от того, что вы можете подозревать. И Isc, и Voc не будут реалистичными, вы можете увидеть в другом обсуждении, где упоминается кривая солнечной энергии. Это может работать напрямую, если панель находится на полном солнце и мощность не ограничена, но эффективность не будет оптимизирована.
