0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

用于備用電池的智能電池充電器

星星科技指導(dǎo)員 ? 來源:ADI ? 作者:Mark Gurries ? 2023-03-23 11:24 ? 次閱讀

用于備用電源的最常見電源是電池。在備用電源系統(tǒng)中,通過持續(xù)監(jiān)控電池的健康狀況和充電狀態(tài),了解電池是否隨時(shí)準(zhǔn)備就緒且可靠非常重要。智能電池是目前可以滿足這些要求的最佳行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。

智能電池系統(tǒng)(SBS)的兩個(gè)重要特點(diǎn)是它們與電池化學(xué)成分無關(guān),并提供內(nèi)置的電量計(jì)。由于充電系統(tǒng)不再承擔(dān)充電監(jiān)控和應(yīng)用特定化學(xué)充電算法的負(fù)擔(dān),因此充電器本身可以是真正的通用,接受任何智能電池,無論類型或容量如何。主機(jī)系統(tǒng)只需提供智能電池充電器即可保證健康的電池保持充滿電狀態(tài)并檢測(cè)到損壞的電池。

這無疑簡(jiǎn)化了充電器設(shè)計(jì)。同一充電器無需修改即可在各種產(chǎn)品中使用。它還簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)和工廠升級(jí)到不同的化學(xué)品或更高的容量。

LTC?4100 智能電池充電器主要針對(duì)高功耗便攜式產(chǎn)品(如筆記本電腦)中的大電池配置。許多新產(chǎn)品不需要 LTC4100 的高電壓能力,但仍需要 SBS 系統(tǒng)的所有優(yōu)勢(shì)。LTC?4101 是 LTC4100 智能電池充電器的一個(gè)特殊版本,其經(jīng)過優(yōu)化以在低于 5.5V 的電池電壓下工作,同時(shí)保留了 LTC4100 節(jié)省空間的優(yōu)勢(shì)。

LTC?4101 智能電池充電器

LTC?4101 是一款緊湊型智能電池充電器,專為低于 5.5V 的電池電壓而優(yōu)化。它通過減小外部元件的尺寸來縮小整體電路尺寸。例如,它利用了緊湊型陶瓷電容器節(jié)省空間的功能,同時(shí)避免了任何可聞的噪音。它還工作在 300kHz 的高開關(guān)頻率,因而允許使用非常小、低成本的電感器。電感值可在 4A 和 4.7V 輸入時(shí)低至 5μH。

poYBAGQbxn-AME0xAADJ7mCgXbA805.jpg

圖1.具有 2A 輸入電流限制和 1A 充電功率的充電器。

LTC?4101 是一款符合智能電池充電器 V2.1 和 SMBus V1.1 標(biāo)準(zhǔn)的 1 級(jí) (從屬) 智能電池充電器。輸入電壓范圍為 6V 至 28V,而輸出電壓范圍為 3V 至 5.5V。電流精度分別為10%和11.5%的0位電流DAC和8位電壓DAC提供精密充電能力。頂部 P 溝道 MOSFET 可實(shí)現(xiàn) 98% 的最大占空比,從而顯著減少器件總數(shù)和 IC 引腳數(shù),同時(shí)保持超過 95% 的效率(參見圖 2)。

pYYBAGQbxoCAQjucAABTNIaj-ro719.jpg

圖2.單節(jié)鋰離子電池電壓下的效率。

LTC4101 還提供了許多獨(dú)特的功能,包括一個(gè)電流限制和電壓限制系統(tǒng),該系統(tǒng)可防止 SMBus 數(shù)據(jù)損壞錯(cuò)誤產(chǎn)生有害的充電值。獲得專利的SMBus加速器1提高高電容走線中的數(shù)據(jù)速率,同時(shí)防止總線噪聲損壞數(shù)據(jù)(見圖3)。

poYBAGQbxoGAUtNnAABRXuoOTMg790.jpg

圖3.內(nèi)置 SMBus 加速器可提高上升時(shí)間性能和噪聲容限。

圖1所示為典型的緊湊型單電池充電器。該電路可為電池充電高達(dá)1A,并連續(xù)開關(guān)至零負(fù)載電流。LTC4101 能夠提供高達(dá) 4A 的充電電流。其他功能包括:

交流電信號(hào)具有精度為 3% 的用戶可調(diào)跳變點(diǎn)

一種安全信號(hào)電路,可抑制由于突然出現(xiàn)高充電電流引起的接地反彈而導(dǎo)致的誤熱敏電阻跳閘

直流輸入 FET 二極管電路,可防止電池電流倒流到墻上適配器或直流電源

超快過壓比較器電路,可在充電過程中電池突然取出或斷開時(shí)防止電壓過沖。

VLIM 和 ILIM 設(shè)置,用于保護(hù)電池免受 SMBus 通信中出現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞錯(cuò)誤時(shí)可能發(fā)生的過電壓或電流情況的影響。

輸入限流檢測(cè)電路2用于限制充電電流,以防止墻上適配器在系統(tǒng)功率增加時(shí)過載。

陶瓷電容器減小尺寸并提高可靠性

近年來最大的節(jié)省空間的變化之一是使用高電容和電壓(高C / V)陶瓷電容器。在開關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)用中,陶瓷的低ESR允許它們處理每微法拉相對(duì)較大的紋波電流,同時(shí)保持相對(duì)便宜的價(jià)格。電池充電器可以獲得同樣的好處,只要它們的反饋回路在陶瓷電容器下保持穩(wěn)定。

陶瓷有其獨(dú)特的挑戰(zhàn),例如壓電特性,如果存在具有可聽頻率的交流電流,則會(huì)導(dǎo)致可聽噪聲。這種頻率可能發(fā)生在電池充電器的兩個(gè)極端負(fù)載下:低壓差和輕負(fù)載。

電池充電器的墻上適配器電壓通常僅比峰值電池電壓高幾伏。根據(jù)設(shè)計(jì),當(dāng)充電器接近 100% 占空比時(shí),開關(guān)頻率在到達(dá)直流的途中會(huì)通過可聽范圍?;蛘?,充電電流低于PWM控制器維持穩(wěn)壓能力的情況可能會(huì)導(dǎo)致開關(guān)周期不連續(xù)或周期跳躍。周期跳躍開關(guān)周期可能發(fā)生在可聽范圍內(nèi)。這通常發(fā)生在電池在充電過程中暫時(shí)斷開自身以評(píng)估終止條件,從而迫使充電電流為零時(shí)。陶瓷電容器將周期跳躍或低壓差開關(guān)活動(dòng)轉(zhuǎn)換為可聞噪聲。LTC4101 通過在所有負(fù)載 (甚至 0A) 下連續(xù)切換來避免此問題。

高開關(guān)頻率使電感器保持較小

充電器系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常需要降低電感值,以利用更小尺寸的組件。問題在于,給定開關(guān)頻率下的電感越小,電感紋波電流就越大,從而增加了輸出電容的尺寸。但是,如果開關(guān)頻率與電感的降低成正比,則輸出電容可以保持不變。LTC4101 在 300kHz 的開關(guān)頻率下工作,因而允許使用纖巧、扁平的電感器。

結(jié)論

LTC?4101 智能電池保留了與 LTC4100 相同的緊湊外形尺寸優(yōu)勢(shì),同時(shí)針對(duì)需要備用電池的緊湊型產(chǎn)品中可以找到的低電壓電池組進(jìn)行了優(yōu)化。

審核編輯:郭婷

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 充電器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    100

    文章

    4056

    瀏覽量

    114489
  • 電感器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    20

    文章

    2320

    瀏覽量

    70356
  • 電池
    +關(guān)注

    關(guān)注

    84

    文章

    10404

    瀏覽量

    128653
收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    智能型鉛酸電池充電器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    了基于sugeno 推理的模糊PID 控制算法,提高了充電器充電速度,減少了電池損耗,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉛酸蓄電池充電過程的
    發(fā)表于 11-26 16:45

    降壓升壓電池充電器如何設(shè)備充電方式

    30分鐘。由于飛行時(shí)間短,用戶可以方便地購(gòu)買備用電池,并且擁有多種充電選項(xiàng),從無人機(jī)本身的端口充電到使用汽車或家里的搖籃充電器。bq25703A應(yīng)用圖由于C型USB端口是通用的,且具有
    發(fā)表于 12-03 11:15

    電池充電器怎么設(shè)計(jì)?

    設(shè)計(jì)電池充電器的第一步是從眾多可用解決方案中選擇電池充電器IC。為了做出明智的決定,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首先必須明確定義電池參數(shù)(化學(xué)組成、
    發(fā)表于 08-06 06:42

    智能電池充電器簡(jiǎn)化了服務(wù)器的備用電池

    DN342- 雙智能電池充電器簡(jiǎn)化了服務(wù)器的備用電池
    發(fā)表于 08-21 10:43

    電池充電器電池的測(cè)試測(cè)量

    充電器時(shí),可以使用真實(shí)的充電電池測(cè)試,然而這種方法需要非常冗長(zhǎng)時(shí)間,并不切實(shí)際或不符合經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)使用電子負(fù)載時(shí),可以設(shè)定為定電壓負(fù)載模式,并且設(shè)定所需的端電壓,此時(shí)電子負(fù)載將吸取足夠電流控制電壓穩(wěn)定到
    發(fā)表于 12-13 16:15

    用于NiCd / NiMH電池的USB供電電池充電器

    用于NiCd / NiMH電池的USB供電電池充電器,可使用CY8C24794微處理器實(shí)現(xiàn)快速充電
    發(fā)表于 08-17 09:39

    電池洗地機(jī)的電池充電器

    電池充電器對(duì)于我們洗地機(jī)電池的影響是很重要的,不適配的或者劣質(zhì)的電池充電器電池
    發(fā)表于 09-14 06:35

    電池充電器 IC: 充電低壓充電電池

    ROHM 開發(fā)了一種電池充電器 IC,BD71631QWZ,旨在為可穿戴設(shè)備提供低電壓充電,比如無線耳塞和薄而緊湊的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,比如由充電電池供電的
    發(fā)表于 03-09 10:10

    實(shí)用電池充電器與保護(hù)器電路集錦

    非常不錯(cuò)的資料-----實(shí)用電池充電器與保護(hù)器電路集錦
    發(fā)表于 05-17 23:01

    電池充電器電池的測(cè)試測(cè)量

    電池充電器電池的測(cè)試測(cè)量 一、電池充電器測(cè)試 充電電池放電后需要
    發(fā)表于 11-27 09:52 ?1414次閱讀
    <b class='flag-5'>電池</b><b class='flag-5'>充電器</b>與<b class='flag-5'>電池</b>的測(cè)試測(cè)量

    使用電池自動(dòng)充電器電路圖

    使用電池自動(dòng)充電器電路圖
    發(fā)表于 06-12 09:34 ?857次閱讀
    使<b class='flag-5'>用電池</b>自動(dòng)<b class='flag-5'>充電器</b>電路圖

    智能電池充電器性能測(cè)試的研究

    智能電池充電器性能測(cè)試的研究 摘要:介紹定電壓電子負(fù)載的原理及用于智能電池
    發(fā)表于 07-21 15:02 ?739次閱讀
    <b class='flag-5'>智能</b><b class='flag-5'>電池</b><b class='flag-5'>充電器</b>性能測(cè)試的研究

    LTC4064: 用于備用鋰離子電池的 單片線性充電器 數(shù)據(jù)手冊(cè)

    LTC4064: 用于備用鋰離子電池的 單片線性充電器 數(shù)據(jù)手冊(cè)
    發(fā)表于 03-22 08:15 ?7次下載
    LTC4064: <b class='flag-5'>用于</b><b class='flag-5'>備用</b>鋰離子<b class='flag-5'>電池</b>的 單片線性<b class='flag-5'>充電器</b> 數(shù)據(jù)手冊(cè)

    基于全集成開關(guān)充電器 IC用于備用電池系統(tǒng)

    在本用例中,我們將全集成開關(guān)充電器 IC用于備用電池系統(tǒng)。 ? 備用電池系統(tǒng)應(yīng)用廣泛,如太陽能戶外攝像頭、照明和小型電池系統(tǒng)(如 4G/5G
    的頭像 發(fā)表于 08-23 14:55 ?476次閱讀

    LM317通用電池充電器電路

    這款通用電池充電器基于LM317,具有可調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)輸出電壓,還具有可調(diào)節(jié)的恒流充電電路,使其適用于為大多數(shù)NiCad電池和一些其他類型的
    發(fā)表于 10-06 10:31 ?1254次閱讀
    LM317通<b class='flag-5'>用電池</b><b class='flag-5'>充電器</b>電路