Questi caricabatterie intelligenti e intelligenti caricheranno rapidamente una batteria Li-IOn monitorando 3 parametri cruciali, che sono corrente costante, tensione costante e temperatura costante di 25 gradi Celsius.
Il post spiega in modo elaborato 3 CC / CV o CV Hi-End, automatico, avanzato, a chip singolo o corrente continua, Circuiti caricabatterie agli ioni di litio da 3,7 V a tensione costante, utilizzando IC Hi-End TP4056, IC LP2951, IC LM3622 specializzati, con rilevamento della temperatura della batteria e dispositivo di terminazione.
Design n. 1
DESCRIZIONE DEL CIRCUITO
Il primo design è probabilmente il più intelligente, che incorpora l'IC TP4056 che è un IC completo per caricabatterie lineare a corrente costante (CC), a tensione costante (CV) appositamente progettato per caricare in sicurezza batterie agli ioni di litio a cella singola.
Viene fornito con un pacchetto SOP e quasi nessun conteggio di componenti esterni, rendendo l'IC TP4056 particolarmente applicabile per applicazioni di ricarica portatile agli ioni di litio.
Inoltre, il TP4056 può funzionare anche con alimentatori USB e con presa a muro.
Questo design intelligente non dipende da alcun diodo di blocco a causa della presenza di un'architettura PMOSFET interna che è configurata per prevenire qualsiasi tipo di corrente di carica negativa nel circuito.
Uno speciale circuito di feedback termico è incluso per regolare la corrente di carica per limitare la temperatura corporea durante l'utilizzo in modalità di funzionamento ad alta potenza o con temperature ambiente elevate.
Il la tensione di carica completa è fissata a 4,2 V. , mentre la corrente di carica può essere regolata esternamente tramite un dato singolo resistore.
L'IC TP4056 è previsto per arrestare automaticamente il ciclo di carica non appena la corrente di carica è scesa a 1/10 del valore impostato, dopo che è stata raggiunta la tensione di mantenimento finale.
Alcune delle altre caratteristiche di rete di questo IC TP4056 includono un circuito di monitoraggio della corrente integrato, un blocco di sottotensione, una ripresa automatica della ricarica e un paio di piedinature di stato per indicare l'interruzione della carica completa e l'interruttore della tensione di ingresso dell'alimentazione su ON.
Immagine IC TP4056 e disposizione dei pinout
CARATTERISTICHE e SPECIFICHE
- La corrente di carica può essere programmata fino a un massimo di 1000mA
- Il circuito può essere privo di dispositivi di alimentazione, resistore di rilevamento o diodo di blocco.
- Un caricabatterie lineare completo nel pacchetto SOP-8 per applicazioni di ricarica di batterie agli ioni di litio a cella singola.
- Progettato per produrre un'uscita a corrente costante / tensione costante
- In grado di caricare batterie agli ioni di litio a cella singola tramite plug-in per porta USB diretta
- Tensione di carica costante di 4,2 V impostata internamente con una precisione di +/- 1,5%
- Include un'inizializzazione di ricarica automatica.
- Un doppio LED compatibile con pin di uscita dello stato di carica a scopo di indicazione
- C / 10 Terminazione della carica o funzione di spegnimento automatico
- La carica di mantenimento viene avviata non appena viene raggiunta una soglia di 2,9 V.
· Un processore Soft-Start interno limita e inibisce la corrente di picco di spunto - Viene fornito con un pacchetto SOP a 8 derivazioni, il radiatore deve essere collegato a GND.
VALUTAZIONI MASSIME ASSOLUTE
- Tensione di alimentazione in ingresso (VCC) ： - 0,3 V ～ 8 V ·
- TEMP ： -0,3 V ～ 10 V.
- CE ： -0,3 V ～ 10 V.
- Durata cortocircuito BAT ： Continuo
- Corrente pin BAT ： 1200mA
- Corrente pin PROG ： 1200uA
- Temperatura di giunzione massima ： 145 ° C
- Intervallo di temperatura ambiente di funzionamento ： -40 ° C ～ 85 ° C
- Temp. Piombo (saldatura, 10sec) ： 260 ° C
APPLICAZIONI
- Cellulari, PDA, GPS
- Dock di ricarica e culle
- Fotocamere digitali, dispositivi portatili
- Caricabatterie, caricabatterie alimentati da bus USB
Specifiche dei piedini e dettagli di funzionamento del TP4056 IC
TEMP (Pin 1): Ingresso rilevamento temperatura
Collegamento del pin TEMP con l'uscita di un termistore NTC nel pacco batteria agli ioni di litio. Se la tensione del pin TEMP scende al di sotto del 45% o oltre l'80% della tensione di alimentazione VIN per un minimo di 0,15 secondi o più, ciò indica che la temperatura della batteria è semplicemente troppo alta o eccessivamente ridotta rispettivamente e la ricarica in questa posizione viene interrotta. La funzione di rilevamento della temperatura può essere disabilitata unendo la scheda TEMP al binario di terra.
PROG (Pin 2): è associato al Constant Charge Current Setting e può essere impostato collegando un resistore RI (prog) da questo pin2 a GND.
Nella modalità di precarica, la tensione del pin ISET è regolata a circa 0,2 V. e in modalità corrente di carica costante, la tensione del pin ISET è regolata a circa 2V. In tutte le modalità e nel processo di carica, la tensione sul pin ISET potrebbe essere utilizzata per monitorare la corrente di carica attraverso un misuratore.
GND (Pin3): terminale di terra
Vcc (Pin 4): tensione di alimentazione in ingresso positiva
VIN è l'ingresso di alimentazione per il funzionamento del circuito interno. Ogni volta che il VIN scende a circa 30 mv al di sotto della tensione del pin BAT, TP4056 entra in modalità sleep a basso consumo, riducendo la corrente del pin BAT al di sotto di 2uA.
BAT (Pin5): Pin di collegamento della batteria.
Collegare il terminale positivo della batteria al pin BAT. Il pin BAT consuma meno di 2uA di corrente ogni volta che il chip è in modalità di disabilitazione o in modalità di sospensione. Il pin BAT offre la corrente di carica per la batteria collegata e la presenta con una regolazione della tensione precisa di 4,2 V.
(Pin6): uscita di stato di carica di scarico aperto, ogni volta che la batteria raggiunge il punto di interruzione della terminazione della carica, questo pinout viene trascinato in basso attraverso un interruttore integrato, ma normalmente questo pin rimane in stato di alta impedenza.
(Pin7): Uscita di stato di carica a scarico aperto Una volta che la batteria è collegata e inizia a caricarsi, questo pinout viene abbassato da un interruttore integrato, in ogni altro caso il pin viene mantenuto in condizione di alta impedenza.
CE (Pin8): ingresso abilitazione chip. Un ingresso alto qui consente all'unità di essere nella modalità operativa tipica.
Il traino del pin CE a un livello logico basso forzerà il chip TP4056 in una modalità di disattivazione o spegnimento.
Il pin CE è compatibile e può essere associato a trigger logici TTL o CMOS.
Circuito caricabatteria agli ioni di litio con TP4056
Il design seguente rappresenta il tipico circuito del caricabatteria agli ioni di litio con caratteristiche di corrente costante e tensione costante e con terminazione automatica a 4.2V.
La figura seguente mostra i dettagli dell'indicazione dello stato del LED per il circuito caricabatterie CV, CC sopra discusso.
Cortesia: NanJing Top Power ASIC Corp.
Design n. 2: caricabatteria intelligente agli ioni di litio che utilizza un solo IC LP2951
Il seguente post spiega un circuito per caricabatterie agli ioni di litio molto semplice ma sicuro utilizzando un solo IC LP2951.
A differenza delle batterie al piombo, una cosa buona delle batterie agli ioni di litio è che possono essere caricate inizialmente a 1C. Significa che la corrente di carica può essere alta quanto l'AH nominale della batteria all'inizio.
Il design presentato in questo articolo può essere utilizzato per caricare esternamente una singola cella agli ioni di litio da 3,7 V o una batteria standard per telefoni cellulari a una velocità relativamente inferiore.
Il diagramma mostra una configurazione utilizzata per caricare una cella agli ioni di litio di un'unità stereo portatile.
Le specifiche di carica del circuito possono essere riassunte come sotto:
- Massima corrente di carica = 150mA
- Volt di carica completa = 4,2 V +/- 0,025 V.
- Corrente di carica = impostata in modalità di carica limite di corrente.
Come funziona
Nel circuito dato l'IC LP2951 diventa il principale componente attivo che è stato scelto appositamente perché è in grado di fornire una tensione di uscita molto stabile rispetto alla temperatura.
Il dispositivo dispone anche di un sistema di regolazione della corrente integrato che limita l'uscita dalla produzione di corrente al di sopra del segno 160mA.
Inoltre, il circuito integrato è completamente a prova di cortocircuito e incorpora una funzione di arresto termico.
I valori del resistore mostrati sono selezionati con precisione in modo tale che l'IC generi un esatto 4.2V all'uscita in cui è collegata la cella.
Il trimmer viene aggiunto per affinare la tensione in caso di discrepanze con la tolleranza e i valori del resistore.
Inizialmente quando la particolare cella scarica ha un livello di tensione inferiore a 4,2 V, l'IC genera la corrente massima alla cella che è di circa 160 mA come discusso sopra.
Questo aumento iniziale della corrente carica rapidamente la cella in modo che raggiunga il valore nominale di carica completa di 4,2 V al più presto.
Una volta che la tensione del terminale della cella agli ioni di litio raggiunge il segno di 4,2 V, l'IC LP2951 inibisce istantaneamente la corrente in modo che la batteria possa superare più a lungo il livello di 4,2 V.
Il processo di cui sopra evidenzia la capacità di regolazione della tensione costante dei circuiti integrati durante il ciclo di carica.
I resistori di grande valore inclusi nel circuito assicurano l'assorbimento di corrente 'OFF' della batteria al di sotto di 2mA, il condensatore da 330pF stabilizza il circuito dai rumori indesiderati creati nel nodo di feedback ad alta impedenza.
Il diodo in uscita serve ovviamente ad impedire il riflusso della tensione della batteria nell'IC in assenza di tensione in ingresso.
Design n. 3: un altro caricabatterie efficiente per gli ioni di litio che utilizza IC LM3622
Qui discusiamo un circuito di carica per batterie agli ioni di litio controllato in corrente che è stato specificamente progettato per caricare tutti i tipi di batterie agli ioni di litio in modo molto sicuro e senza considerazioni.
Si consiglia generalmente di caricare una batteria agli ioni di litio con la massima cura e cautela poiché questo tipo di batterie è soggetto a danni immediati o esplosioni se non vengono utilizzate le misure di carica specificate.
Grazie a TEXAS INSTRUMENTS per averci fornito questo meraviglioso chip, l'LM3622 che è un eccellente caricatore agli ioni di litio, dispositivo di controllo.
Come funziona il circuito
L'IC è stato progettato per generare una corrente costante a tensione costante, un prerequisito di base per tutte le batterie agli ioni di litio. L'IC può essere configurato per caricare una singola cella agli ioni di litio o un pacchetto di molte.
Il circuito che utilizza l'IC LM3622 può essere alimentato con tensioni comprese tra 5 e 24V a seconda delle esigenze di ricarica e della batteria collegata.
L'IC non richiede resistenze esterne di precisione per l'implementazione delle funzioni. Inoltre, l'IC ha un assorbimento trascurabile inferiore a 200nA di corrente dalla batteria in assenza di una tensione di ingresso.
La circuiteria incorporata del chip regola accuratamente la corrente di carica attraverso il principio del riferimento band-gap compensato in temperatura.
La corrente è regolata, tuttavia avviene tramite un resistore di rilevamento della corrente esterno. Il principio del band gap si traduce in una prestazione di controllo del funzionamento efficiente del circuito e anche della tensione di alimentazione in ingresso.
Il circuito del caricabatterie agli ioni di litio a corrente controllata mostrato illustra un design del caricabatterie lineare a bassa caduta di tensione che è in grado di caricare una singola cella agli ioni di litio da 3,7 V.
Per abilitare il rilevamento di bassa tensione, gli interruttori J1 e J2 possono essere selezionati in modo appropriato. Il circuito integrato avvia il processo di carica rilevando prima la tensione della cella e 'abilita lo stato' del rilevamento di bassa tensione.
Il transistor Q2 entra immediatamente nella condizione di funzionamento non appena la batteria collegata raggiunge il livello di regolazione target, determinato dall'impostazione interna dell'IC.Q2 ora inizia a fornire una tensione regolata alla batteria collegata, avviando una modalità di carica a tensione costante del circuito .
Nella situazione di cui sopra la batteria riceve una tensione regolata costante attraverso i suoi terminali, mentre la corrente di carica viene monitorata in base al livello di carica sulla batteria. Al raggiungimento di una condizione di carica completa, la corrente di carica alla batteria viene ridotta notevolmente a un valore sicuro.
Schema del circuito del caricabatterie intelligente agli ioni di litio utilizzando IC LM3622
Questi erano i 3 migliori circuiti di ricarica per batterie agli ioni di litio intelligenti e intelligenti per te, se hai altre idee o informazioni su progetti così intelligenti, sentiti libero di esprimerli attraverso i commenti.
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