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适用于可充电澳门新葡萄京app的入门级CCR充电解决方案

由于省去了涓流充电器设备,此处显示的基于CCR的充电电路支撑主要的澳门新葡萄京app技术。这种基于CCR的充电电路可以在各种应用中实现,从每天在家庭环境中使用的AA到便携式设备和便携式电动工具。背景技术可充电澳门新葡萄京app广泛用于诸如移动电话,平板电脑,MP3播放器和数码相机的便携式电子设备中,作为现代社会日常生活中的必需品。OEM可以通过高效充电这些澳门新葡萄京app来更有效地支撑其设备的功能,以展示提供更长使用寿命和改善用户体验的产品。因此,OEM将获得竞争优势并成为更大的市场。如何使用CCR(恒流稳压器)器件为可充电澳门新葡萄京app创建低功耗,低成本,高效率的充电解决方案,该解决方案涵盖各种应用。

考虑到澳门新葡萄京app充电器

充电器(以防止影响其澳门新葡萄京app是具有长期操作损伤)(每次向用户收取费用时不感到不舒服),以优化在该充电过程进行的速率,例如以终止该过程它应该在澳门新葡萄京app充电中发挥重要作用。通过实施简单的控制器机制,您可以及时终止这些费用。

充电器的类型

充电器可以使用连续DC或脉冲DC电源方案。在每个系统输出之前有被保持在整个充电期间的恒定电平不改变,这不影响总电荷已经进入澳门新葡萄京app。取而代之的是,表达滴流类型将被填充步骤一步用于低容量澳门新葡萄京app如在更广泛使用的移动设备是常用的。一小时内的澳门新葡萄京app容量表示为C.?为了进一步说明这一点,请考虑额定电流为800μAh的澳门新葡萄京app。如果要在0.5 C下对此澳门新葡萄京app充电,则需要400μA的充电电流,持续2小时。澳门新葡萄京app技术除C值外,可充电澳门新葡萄京app所需的充电电流取决于基于澳门新葡萄京app的技术。当前使用的每种技术都具有更适合特定类型应用的属性。最常用的可充电澳门新葡萄京app技术包括:镍氢(NiMH) – 与其他技术相比,这是一种非常高的存储容量,允许更高水平的电荷存储在更小的澳门新葡萄京app中。镍镉(NiCad) – 具有比NiMH更长的寿命和更低的自放电水平。NiCad是三种技术选项中成本最低的澳门新葡萄京app生产方法。锂离子澳门新葡萄京app – 适用于户外应用,是制造在较低温度下工作的轻质澳门新葡萄京app的一种方法。该技术需要相对较短的充电时间,并且可以处理比NiCad或NiMH等替代技术更多的充电周期。

 

简单的充电解决方案?

典型的充电电路如图1所示。该电路由参考电压,电源,LED指示灯,控制器和CCR组成。NiMH澳门新葡萄京app的标称电压为1.2 V /澳门新葡萄京app,应充电至1.5 V~1.6 V /澳门新葡萄京app。有几种不同的技术可用于决定何时结束充电。这些包括峰值电压检测,负Δ电压,Δ温度(dT / dt),温度阈值和定时器。高端充电器可以将所有这些组合在一起。

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图1

CCR充电器采用峰值电压检测电路,当达到预定的峰值电压时,该电路终止充电过程。该峰值电压为每个澳门新葡萄京app1.5 V,允许澳门新葡萄京app充电至最大容量的约97%。NiCad澳门新葡萄京app的工作方式大致相同,因此它们可以以相同的方式充电。

锂离子澳门新葡萄京app的充电周期更复杂

这里的常见做法是在0.5 V和1 C充电容量之间以4.2 V /澳门新葡萄京app为澳门新葡萄京app充电,然后进行涓流充电。在充电过程中,锂离子澳门新葡萄京app的温升应保持在5°C以下。如果温度上升高于此值,则表示有可能起火。最高澳门新葡萄京app温度处于充电周期的涓流充电部分,其中点火的风险最高。通常,使用某些类型的智能IC来监视和控制澳门新葡萄京app充电以防止这种风险。

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图2

简单充电电路?
让大家首先讨论充电电路的不同部分。

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图3

图2显示了如何使用3端可编程并联稳压器设置参考电压(Vref)。电阻R2设置为1.0kΩ,R ref可以调节到所需的Vref。R2与R ref的比率如下。

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使用一个比较器将澳门新葡萄京app电压与Vref进行比较。连接到反相输入的是澳门新葡萄京app电压。为了避免比较器中的振荡,将滞后添加到设置中以改善系统性能,这通过将反馈电阻器Rh放置在输出和非反相输入之间来实现。1.0kΩ电阻器R3用于使R3与Rh的比率尽可能简单。通过调整Rh,滞后环带宽可以变化。增加Rh意味着缩小带宽,减少Rh意味着增加带宽。磁滞回线的带宽必须大于200 mV,因为充电完成后澳门新葡萄京app电压会略微下降(参见图3)。计算反相输入的高低电压的公式为:

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图4

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图5

图4显示了整个充电电路的细节。这些包括PNP晶体管,NPN晶体管,比较器,可编程精密基准电压,以及与两个CCR并联的Q4和Q5。并联的Q4和Q5用于调节电流。还可以在充电电路内并联连接两个或更多个CCR以达到所有必要的电流。两个双极结型晶体管(BJT),Q3和Q6,用作控制充电电流的开关。Q6的基极由比较器输出通过5.6kΩ电阻R6控制。Q6的集电极通过1.0kΩ电阻R5连接到Q3的基极。当比较器输出变为低电平时,Q6关闭,Q3关闭,从而终止充电电流。LED与Q7串联,表示澳门新葡萄京app正在充电,并提供连续电流。澳门新葡萄京app充满电后,此状态将关闭。

在最近的电子系统设计中,工程师正在努力开发更节能的产品,同时在限制功耗的同时更加可靠。降低输入电压是提高电路性能的一种方法。因此,充电电路中包括低VCE(sat)晶体管和低VF肖特基二极管。功耗水平对于CCR的操作非常重要。当所有电压通过CCR下降时,澳门新葡萄京app以连续电流充电,如已经讨论的那样,这导致CCR温度的增加。当器件开始浮动时,电流会减小,直到达到稳定点。为了最大限度地降低CCR的温升,电路板上发现的许多空隙都被铜覆盖。CCR的阴极连接到该铜区域以进行散热。请注意,当并联使用多个CCR时,各个CCR消耗的功率不是总充电电流,而是电压乘以通过CCR的电流。图5显示了CCR随时间的耗散功率。图4所示的充电电路可用于设置适合Vref的可编程精密基准。澳门新葡萄京app电压和Vref连接到比较器输入。当澳门新葡萄京app电压低于Vref时,连续电流通过CCR传送到澳门新葡萄京app。当澳门新葡萄京app电压等于Vref时,充电完成。此电路设计推荐使用安森美半导体的TL431 3端可编程分流稳压器和LM311比较器。通过消除充电期间的涓流充电,消除了包括智能IC(用于锂离子澳门新葡萄京app技术)的需要。这有助于将澳门新葡萄京app保持在安全的操作区域并延长其使用寿命。由于省去了涓流充电器设备,这里详述的基于CCR的充电电路可以使用所有主要的澳门新葡萄京app技术(NiCad,NiMH,Li-ion)。以这种方式,基于CCR的充电电路在许多应用(支撑宽范围的充电电流)中实现,从在家庭环境中每天使用的AA到便携式设备和便携式电动工具。安森美半导体的应用笔记AND9031提供详细的电路和运行结果。

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