Este carregador de bateria inteligente e inteligente carregará uma bateria Li-IOn rapidamente monitorando 3 parâmetros cruciais, que são corrente constante, tensão constante e temperatura constante de 25 graus Celsius.
O post explica detalhadamente 3 Hi-End, automático, avançado, chip único CC / CV ou Corrente constante, circuitos de carregador de bateria de íon de lítio de tensão constante 3,7 V, usando Hi-End IC TP4056, IC LP2951, IC LM3622 especializado, com sensor de temperatura da bateria e instalação de terminação.
Design # 1
DESCRIÇÃO DO CIRCUITO
O primeiro projeto é provavelmente o mais inteligente, incorporando o IC TP4056 que é um carregador de bateria linear de corrente constante (CC) e voltagem constante (CV), especialmente projetado para carregar com segurança baterias de íon de lítio de célula única.
Ele vem com um pacote SOP e quase nenhuma contagem de componentes externos, tornando o IC TP4056 especialmente aplicável para aplicações de carregamento de íons de lítio portáteis.
Além disso, o TP4056 também pode funcionar com fontes de adaptador baseadas em USB e tomada de parede.
Este design inteligente não depende de nenhum diodo de bloqueio devido à presença de uma arquitetura PMOSFET interna que é configurada para evitar qualquer tipo de corrente de carga negativa no circuito.
Um loop de feedback térmico especial é incluído para regular a corrente de carga para limitar a temperatura corporal durante o uso no modo de operação de alta potência ou com altas temperaturas ambientes.
O a tensão de carga total é fixada em 4,2 V , enquanto a corrente de carga pode ser ajustada externamente por meio de um único resistor.
O IC TP4056 é caracterizado para desligar automaticamente o ciclo de carga assim que a corrente de carga cair para 1/10 do valor definido, após a tensão flutuante final ser atingida.
Algumas das outras características principais deste IC TP4056 incluem um circuito de monitor de corrente embutido, um bloqueio de subtensão, uma retomada de recarga automática e um par de pinagens de status para indicar o corte de carga total e a tensão de entrada de alimentação LIGADA.
Imagem IC TP4056 e arranjo de pinagem
RECURSOS e ESPECIFICAÇÕES
- A corrente de carga pode ser programada para um máximo de 1000mA
- O circuito pode estar livre de dispositivos de energia, resistor de detecção ou diodo de bloqueio.
- Um carregador linear completo no pacote SOP-8 para aplicações de carregamento de baterias de íon-lítio de célula única.
- Projetado para produzir uma saída de corrente / tensão constante
- Capaz de carregar baterias de íon-lítio de célula única através do plugin de porta USB direta
- Ajuste interno de tensão de carga constante de 4,2 V com +/- 1,5% de precisão
- Inclui uma inicialização de Recarga Automática.
- Pinos de saída de status de carga compatíveis com LED duplo para fins de indicação
- Encerramento de carga C / 10 ou recurso de desligamento automático
- A carga lenta é iniciada assim que um limite de 2,9 V é atingido.
· Um processador de soft-start interno limita e inibe a corrente de pico de pico - Vem com um pacote SOP de 8 derivações, o radiador precisa ser conectado ao GND.
CLASSIFICAÇÕES MÁXIMAS ABSOLUTAS
- Tensão de alimentação de entrada (VCC): - 0,3 V ～ 8 V ·
- TEMP ： -0,3V ～ 10V
- CE ： -0,3 V ～ 10 V
- Duração do curto-circuito BAT: Contínuo
- Corrente do pino BAT: 1200mA
- PROG Pin Current ： 1200uA
- Temperatura máxima de junção: 145 ° C
- Faixa de temperatura ambiente operacional: -40 ° C ～ 85 ° C
- Temp. Do chumbo (soldagem, 10 seg): 260 ° C
FORMULÁRIOS
- Telefones celulares, PDAs, GPS
- Charging Docks and Cradles
- Câmeras fotográficas digitais, dispositivos portáteis
- Carregadores e carregadores USB alimentados por barramento
Especificações de pinagem e detalhes de funcionamento do IC TP4056
TEMP (Pino 1): Entrada do sensor de temperatura
Conectando o pino TEMP com uma saída do termistor NTC em uma bateria de íon de lítio. Se a tensão do pino TEMP cair abaixo de 45% ou além de 80% da tensão de alimentação VIN por um mínimo de 0,15 segundos ou mais, isso indica que a temperatura da bateria está simplesmente muito alta ou excessivamente reduzida, respectivamente, e o carregamento nesta posição é interrompido. O recurso de detecção de temperatura pode ser desativado unindo o TEMP pinto ao trilho de aterramento.
PROG (Pino 2): está associado à Configuração de Corrente de Carga Constante e pode ser definido conectando-se um resistor RI (prog) deste pino 2 ao GND.
Enquanto no modo de pré-carga, a tensão do pino ISET é regulada para cerca de 0,2V. e no modo de corrente de carga constante, a tensão do pino ISET é regulada para cerca de 2V. Em todos os modos e no processo de carregamento, a tensão no pino ISET pode ser utilizada para monitorar a corrente de carga através de um medidor.
GND (Pin3): Terminal Terrestre
Vcc (Pino 4): Tensão de alimentação de entrada positiva
VIN é a entrada da fonte de alimentação para o circuito interno operar. Sempre que o VIN cai cerca de 30mv abaixo da tensão do pino BAT, o TP4056 entra em modo de espera de baixa potência, reduzindo a corrente do pino BAT abaixo de 2uA.
BAT (Pin5): Pino de conexão da bateria.
Conecte o terminal positivo da bateria ao pino BAT. O pino BAT consome menos de 2uA de corrente sempre que o chip está no modo desabilitado ou em modo de espera. O pino BAT oferece corrente de carga para a bateria conectada e apresenta uma regulação de tensão de 4,2V precisa.
(Pino 6): Saída de status de carga de drenagem aberta, sempre que a bateria atinge o ponto de desligamento da terminação de carga, esta pinagem é arrastada para baixo através de uma chave embutida, mas normalmente este pino permanece no status de alta impedância.
(Pin7): Saída de status de carga de drenagem aberta Uma vez que a bateria é conectada e começa a carregar, esta pinagem é reduzida por uma chave embutida, em qualquer outro caso o pino é mantido na condição de alta impedância.
CE (Pin8): Entrada de ativação de chip. Uma entrada alta aqui permite que a unidade esteja no modo de operação normal.
Rebocar o pino CE para um nível lógico baixo forçará o chip TP4056 a um modo desabilitado ou desligado.
O pino CE é compatível e pode ser associado a triggers lógicos TTL ou CMOS.
Circuito carregador de bateria de íon-lítio usando TP4056
O design a seguir representa o circuito típico do carregador de bateria de íon-lítio com recursos de corrente e tensão constantes e com terminação automática em 4,2V.
A figura a seguir mostra os detalhes de indicação de status do LED para o circuito do carregador de bateria CV, CC Li-Ion discutido acima.
Cortesia: NanJing Top Power ASIC Corp.
Design # 2: Carregador de bateria de íon de lítio inteligente usando apenas um único IC LP2951
O post a seguir explica um circuito carregador de bateria de íon de lítio muito simples, mas seguro, usando apenas um único IC LP2951.
Ao contrário das baterias de chumbo-ácido, uma coisa boa sobre as baterias de íons de lítio é que elas podem ser carregadas a uma taxa de 1C inicialmente. Isso significa que a corrente de carga pode ser tão alta quanto o AH nominal da bateria no início.
O design apresentado neste artigo pode ser usado para carregar uma única célula de íon de lítio de 3,7 V ou uma bateria de telefone celular padrão externamente em uma taxa relativamente mais lenta.
O diagrama descreve uma configuração que foi usada para carregar uma célula de íon de lítio de uma unidade estéreo portátil.
A especificação de carga do circuito pode ser resumida como em:
- Corrente máxima de carga = 150mA
- Volt de carga total = 4,2 V +/- 0,025 V
- Corrente de carga = definida no modo de carga de limite de corrente.
Como funciona
No circuito fornecido, o IC LP2951 se torna o principal componente ativo que foi escolhido especificamente porque é capaz de fornecer uma tensão de saída muito estável em relação à temperatura.
O dispositivo também possui um sistema de regulação de corrente embutido que limita a saída de produção de corrente acima da marca de 160mA.
Além disso, o IC é totalmente à prova de curto-circuito e incorpora um recurso de desligamento térmico.
Os valores de resistor mostrados são precisamente selecionados de modo que o IC gere 4,2 V exatos em sua saída onde a célula está conectada.
O trimmer é adicionado para refinar a tensão no caso de haver alguma discrepância com a tolerância do resistor e classificações.
Inicialmente, quando a célula descarregada em particular tem um nível de voltagem abaixo de 4,2 V, o IC gera corrente máxima para a célula, que é cerca de 160 mA, conforme discutido acima.
Este aumento de corrente inicial carrega a célula rapidamente para que ela atinja o valor nominal de carga total de 4,2 V o mais cedo possível.
Quando a tensão do terminal da célula de íon de lítio atinge a marca de 4,2 V, o IC LP2951 inibe instantaneamente a corrente para que a bateria possa ultrapassar o nível de 4,2 V por mais tempo.
O processo acima destaca a capacidade de regulação de tensão constante do IC durante o ciclo de carga.
Os resistores de grande valor incluídos no circuito garantem o dreno de corrente 'OFF' da bateria abaixo de 2mA, o capacitor 330pF estabiliza o circuito de ruídos indesejados criados no nó de feedback de alta impedância.
O diodo na saída é obviamente para evitar o refluxo da tensão da bateria para o IC na ausência de tensão de entrada.
Projeto # 3: Outro carregador eficiente para íons de lítio usando IC LM3622
Aqui nós discutimos um circuito carregador de bateria de íon de lítio controlado por corrente que foi projetado especificamente para carregar todos os tipos de baterias de íon de lítio com muita segurança e sem quaisquer considerações.
Em geral, é aconselhável que uma bateria de íon de lítio seja carregada com o máximo cuidado e cuidado, pois esse tipo de bateria está sujeito a danos instantâneos ou explosões se as medidas de carregamento especificadas não forem empregadas.
Obrigado à TEXAS INSTRUMENTS por nos fornecer este maravilhoso chip, o LM3622, que é um excelente carregador de íons de lítio e dispositivo controlador.
Como funciona o circuito
O IC foi projetado para gerar uma corrente constante em tensão constante, um pré-requisito básico para todas as baterias de íons de lítio. O IC pode ser configurado para carregar uma única célula de íon de lítio ou um pacote de muitas.
O circuito que usa o IC LM3622 pode ser alimentado com tensões de 5 a 24 V dependendo das necessidades de carga e da bateria conectada.
O IC não requer resistores externos de precisão para implementar as funções. Além disso, o IC tem um dreno insignificante de menos de 200nA de corrente da bateria na ausência de uma tensão de entrada.
O circuito integrado do chip regula com precisão a corrente de carga por meio do princípio de referência de intervalo de banda compensado por temperatura.
A corrente é regulada, porém é feito através de um resistor sensor de corrente externo. O princípio do gap resulta em um desempenho de controle operacional eficiente do circuito e também da tensão de alimentação de entrada.
O circuito do carregador de bateria de íon de lítio controlado por corrente mostrado ilustra um design de carregador de bateria de íon de lítio linear de baixa queda que é capaz de carregar uma única célula de íon de lítio de 3,7 V.
Para habilitar a detecção de baixa tensão, os interruptores J1 e J2 podem ser selecionados apropriadamente. O IC inicia o processo de carregamento detectando primeiro a tensão da célula e 'habilitar o status' da detecção de baixa tensão.
O transistor Q2 entra imediatamente em condição de operação assim que a bateria conectada atinge o nível de regulação alvo, determinado pela configuração interna do IC.Q2 agora começa a fornecer uma tensão regulada para a bateria conectada, iniciando um modo de carregamento de tensão constante do circuito .
Na situação acima, a bateria recebe uma tensão regulada constante em seus terminais, enquanto a corrente de carga é monitorada dependendo do nível de carga da bateria. Ao atingir uma condição de carga total, a corrente de carga da bateria é significativamente reduzida a um valor seguro.
Diagrama de circuito do carregador de bateria de íon-lítio inteligente usando IC LM3622
Estes foram os três principais circuitos do carregador de bateria de íon de lítio inteligentes e inteligentes para você. Se tiver mais idéias ou informações sobre esses designs inteligentes, sinta-se à vontade para expressá-los por meio de comentários.
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