이 스마트하고 지능적인 배터리 충전기는 정전류, 정전압 및 섭씨 25 도의 일정한 온도 인 3 가지 중요한 매개 변수를 모니터링하여 리튬 이온 배터리를 빠르게 충전합니다.
이 포스트는 3 Hi-End, 자동, 고급, 단일 칩 CC / CV 또는 정전류, 배터리 온도 감지 및 종단 기능이있는 특수 하이 엔드 IC TP4056, IC LP2951, IC LM3622를 사용하는 정전압 3.7V 리튬 이온 배터리 충전기 회로.
디자인 # 1
회로 설명
첫 번째 설계는 단일 셀 리튬 이온 배터리를 안전하게 충전하기 위해 특별히 설계된 포괄적 인 정전류 (CC), 정전압 (CV) 선형 배터리 충전기 IC 인 IC TP4056을 통합 한 가장 스마트 한 설계 일 것입니다.
SOP 패키지와 함께 제공되며 외부 부품 수가 거의 없으므로 IC TP4056을 휴대용 리튬 이온 충전 애플리케이션에 특별히 적용 할 수 있습니다.
또한 TP4056은 USB 및 벽면 소켓 기반 어댑터 공급 장치와도 작동 할 수 있습니다.
이 스마트 디자인은 회로에서 모든 종류의 음전하 전류를 방지하도록 구성된 내부 PMOSFET 아키텍처의 존재로 인해 차단 다이오드에 의존하지 않습니다.
고전력 작동 모드 또는 높은 주변 온도에서 사용하는 동안 체온을 제한하기 위해 충전 전류를 조절하기 위해 특수 열 피드백 루프가 포함되어 있습니다.
그만큼 완전 충전 전압은 4.2V로 고정 , 충전 전류는 주어진 단일 저항을 통해 외부에서 조정할 수 있습니다.
IC TP4056은 최종 플로트 전압이 달성 된 후 충전 전류가 설정 값의 1/10로 떨어지 자마자 충전 사이클을 자동으로 종료하는 기능이 있습니다.
이 IC TP4056의 다른 전원 기능에는 내장 전류 모니터 회로, 저전압 잠금, 자동 재충전 재개, 완전 충전 차단 및 공급 입력 전압 스위치 ON을 나타내는 몇 가지 상태 핀아웃이 포함됩니다.
IC TP4056 이미지 및 핀아웃 배열
기능 및 사양
- 충전 전류는 최대 1000mA로 프로그래밍 가능
- 회로에는 전력 장치, 감지 저항 또는 차단 다이오드가 없을 수 있습니다.
- 단일 셀 리튬 이온 배터리의 충전 애플리케이션을위한 SOP-8 패키지의 본격적인 선형 충전기입니다.
- 정전류 / 정전압 출력을 생성하도록 설계
- 직접 USB 포트 플러그인을 통해 단일 셀 리튬 이온 배터리 충전 가능
- +/- 1.5 % 정확도로 내부적으로 설정된 4.2V 일정한 충전 전압
- 자동 충전 초기화를 포함합니다.
- 표시 용 이중 LED 호환 충전 상태 출력 핀
- C / 10 충전 종료 또는 자동 종료 기능
- 세류 충전은 2.9V 임계 값에 도달하는 즉시 시작됩니다.
· 내부 소프트 스타트 프로세서가 돌입 서지 전류를 제한하고 억제합니다. - 8 리드 SOP 패키지와 함께 제공되며 라디에이터는 GND에 연결해야합니다.
절대 최대 등급
- 입력 공급 전압 (VCC) :-0.3V ~ 8V ·
- 온도 : -0.3V ~ 10V
- 세륨 : -0.3V ~ 10V
- BAT 단락 기간 : 연속
- BAT 핀 전류 : 1200mA
- PROG 핀 전류 : 1200uA
- 최대 접합 온도 : 145 ° C
- 작동 주위 온도 범위 : -40 ° C ~ 85 ° C
- 리드 온도 (납땜, 10 초) : 260 ° C
응용
- 휴대폰, PDA, GPS
- 충전 도크 및 크래들
- 디지털 스틸 카메라, 휴대용 장치
- USB 버스 전원 공급 충전기, 충전기
TP4056 IC의 핀아웃 사양 및 기능 세부 정보
TEMP (핀 1) : 온도 감지 입력
리튬 이온 배터리 팩의 NTC 서미스터 출력과 TEMP 핀 연결. TEMP 핀의 전압이 최소 0.15 초 이상 공급 전압 VIN의 45 % 미만 또는 80 % 이상으로 떨어지면 이는 배터리 온도가 각각 너무 높거나 과도하게 낮아지고이 위치에서 충전이 중지되었음을 나타냅니다. 온도 감지 기능은 TEMP 핀을 접지 레일에 연결하여 비활성화 할 수 있습니다.
PROG (핀 2) : 정 충전 전류 설정과 연관되며이 핀 2의 저항 RI (prog)를 GND에 연결하여 설정할 수 있습니다.
프리 차지 모드에있는 동안 ISET 핀의 전압은 약 0.2V로 조정됩니다. 정 충전 전류 모드에서 ISET 핀의 전압은 약 2V로 조정됩니다. 모든 모드와 충전 과정에서 ISET 핀의 전압을 사용하여 미터를 통해 충전 전류를 모니터링 할 수 있습니다.
GND (Pin3) : 접지 단자
Vcc (핀 4) : 포지티브 입력 공급 전압
VIN은 내부 회로가 작동하기위한 전원 공급 장치 입력입니다. VIN이 BAT 핀 전압보다 약 30mv 아래로 떨어질 때마다 TP4056은 저전력 절전 모드로 전환되어 BAT 핀의 전류를 2uA 미만으로 줄입니다.
BAT (Pin5) : 배터리 연결 핀.
배터리의 양극 단자를 BAT 핀에 연결합니다. BAT 핀은 칩이 비활성화 모드 또는 절전 모드에있을 때마다 2uA 미만의 전류를 소비합니다. BAT 핀은 연결된 배터리에 충전 전류를 제공하고 정확한 4.2V의 전압 조정을 제공합니다.
(Pin6) : 오픈 드레인 충전 상태 출력, 배터리가 충전 종료 차단 지점에 도달 할 때마다이 핀아웃은 내장 스위치를 통해 낮게 드래그되지만 일반적으로이 핀은 높은 임피던스 상태로 유지됩니다.
(Pin7) : 오픈 드레인 충전 상태 출력 배터리가 연결되고 충전이 시작되면이 핀아웃은 내장 된 스위치에 의해 낮아지고 다른 경우 핀은 높은 임피던스 상태로 유지됩니다.
CE (Pin8) : 칩 인 에이블 입력. 여기서 높은 입력은 장치가 일반 작동 모드에 있도록합니다.
CE 핀을 로직 로우 레벨로 견인하면 TP4056 칩이 강제로 비활성화 또는 종료 모드가됩니다.
CE 핀은 호환 가능하며 TTL 또는 CMOS 로직 트리거와 연결될 수 있습니다.
TP4056을 사용하는 리튬 이온 배터리 충전기 회로
다음 설계는 정전류 및 정전압 기능과 4.2V에서 자동 종료 기능이있는 일반적인 리튬 이온 배터리 충전기 회로를 나타냅니다.
다음 그림은 위에서 설명한 CV, CC Li-Ion 배터리 충전기 회로에 대한 LED 상태 표시 세부 정보를 보여줍니다.
제공 : NanJing Top Power ASIC Corp.
Design # 2 : 단일 IC LP2951을 사용하는 지능형 리튬 이온 배터리 충전기
다음 게시물은 단일 IC LP2951을 사용하는 매우 간단하면서도 안전한 리튬 이온 배터리 충전기 회로를 설명합니다.
납축 배터리와 달리 리튬 이온 배터리의 좋은 점은 처음에는 1C 속도로 충전 할 수 있다는 것입니다. 이는 충전 전류가 시작시 배터리의 정격 AH만큼 높을 수 있음을 의미합니다.
이 기사에 제시된 설계는 상대적으로 느린 속도로 외부에서 단일 3.7V 리튬 이온 셀 또는 표준 휴대폰 배터리를 충전하는 데 사용할 수 있습니다.
이 다이어그램은 휴대용 스테레오 장치의 리튬 이온 셀을 충전하는 데 사용 된 구성을 보여줍니다.
회로의 충전 사양은 다음과 같이 요약 할 수 있습니다.
- 최대 충전 전류 = 150mA
- 완전 충전 전압 = 4.2V +/- 0.025V
- 충전 전류 = 전류 제한 충전 모드로 설정됩니다.
작동 원리
주어진 회로에서 IC LP2951은 온도에 대해 매우 안정적인 출력 전압을 전달할 수 있기 때문에 특별히 선택된 주요 활성 구성 요소가됩니다.
이 장치는 또한 160mA 이상의 전류를 생성하는 출력을 제한하는 내장형 전류 조절 시스템을 갖추고 있습니다.
또한 IC는 완전히 단락 방지 기능이 있으며 열 차단 기능이 통합되어 있습니다.
표시된 저항 값은 IC가 셀이 연결된 출력에서 정확한 4.2V를 생성하도록 정확하게 선택됩니다.
저항 공차 및 정격에 불일치가있는 경우 전압을 조정하기 위해 트리머가 추가됩니다.
처음에 특정 방전 된 셀의 전압 레벨이 4.2V 미만일 때 IC는 위에서 설명한대로 약 160mA 인 셀에 최대 전류를 생성합니다.
이 초기 전류 상승은 셀을 빠르게 충전하여 가장 빠른 4.2V의 완전 충전 정격 값에 도달합니다.
리튬 이온 셀의 단자 전압이 4.2V 표시에 도달하면 IC LP2951은 즉시 전류를 차단하여 배터리가 4.2V 수준을 더 오래 초과 할 수 있도록합니다.
위의 프로세스는 충전주기 동안 IC의 정전압 조정 기능을 강조합니다.
회로에 포함 된 큰 값의 저항은 배터리의 'OFF'전류 드레인을 2mA 미만으로 보장하고, 330pF 커패시터는 고 임피던스 피드백 노드에서 생성되는 원치 않는 노이즈로부터 회로를 안정화합니다.
출력의 다이오드는 입력 전압이 없을 때 배터리 전압이 IC로 역류하는 것을 방지하기위한 것입니다.
디자인 # 3 : IC LM3622를 사용하는 또 다른 효율적인 리튬 이온 충전기
여기서는 모든 유형의 리튬 이온 배터리를 매우 안전하고 고려하지 않고 충전하도록 특별히 설계된 전류 제어 리튬 이온 배터리 충전기 회로에 대해 설명합니다.
일반적으로 리튬 이온 배터리는 지정된 충전 방법을 사용하지 않을 경우 이러한 유형의 배터리가 즉각적인 손상이나 폭발을 일으키기 쉽기 때문에 세심한주의와주의를 기울여 충전하는 것이 좋습니다.
TEXAS INSTRUMENTS에게이 멋진 칩, 우수한 리튬 이온 충전기, 컨트롤러 장치 인 LM3622를 제공 해주신 것에 감사드립니다.
회로 기능
IC는 모든 리튬 이온 배터리의 기본 전제 조건 인 정전압에서 정전류를 생성하도록 설계되었습니다. IC는 단일 리튬 이온 셀 또는 많은 팩을 충전하도록 구성 될 수 있습니다.
IC LM3622를 사용하는 회로는 충전 요구 사항과 연결된 배터리에 따라 5 ~ 24V의 전압을 바로 공급할 수 있습니다.
IC는 기능을 구현하기 위해 정밀한 외부 저항이 필요하지 않습니다. 또한 IC는 입력 전압이 없을 때 배터리에서 200nA 미만의 전류 소모를 무시할 수 있습니다.
내장 된 칩 회로는 온도 보상 밴드 갭 기준 원리를 통해 충전 전류를 정확하게 조절합니다.
전류는 조절되지만 외부 전류 감지 저항을 통해 이루어지며 밴드 갭 원리는 회로 및 입력 공급 전압의 효율적인 작동 제어 성능을 제공합니다.
표시된 전류 제어 리튬 이온 배터리 충전기 회로는 단일 3.7V 리튬 이온 셀을 충전 할 수있는 낮은 드롭 아웃 선형 리튬 이온 배터리 충전기 설계를 보여줍니다.
저전압 감지를 가능하게하기 위해 스위치 J1과 J2를 적절히 선택할 수 있습니다. IC는 먼저 셀의 전압을 감지하고 저전압 감지의 '활성화 상태'를 감지하여 충전 프로세스를 시작합니다.
트랜지스터 Q2는 연결된 배터리가 IC의 내부 설정에 의해 결정된 목표 레귤레이션 레벨에 도달하자마자 즉시 작동 상태가됩니다 .Q2는 이제 연결된 배터리에 레귤레이션 된 전압을 공급하기 시작하여 회로의 정전압 충전 모드를 시작합니다. .
위의 상황에서 배터리는 단자를 통해 일정한 조정 전압을받는 반면, 충전 전류는 배터리의 충전 수준에 따라 모니터링됩니다. 완전 충전 상태에 도달하면 배터리의 충전 전류가 안전한 값으로 크게 감소합니다.
IC LM3622를 사용한 스마트 리튬 이온 배터리 충전기 회로도
이들은 당신을위한 3 대 스마트, 지능형 리튬 이온 배터리 충전기 회로를 모아 놓았습니다. 이러한 스마트 디자인을 재평가하는 아이디어 나 정보가 더 있으면 의견을 통해 자유롭게 표현하십시오.
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