河北十一选五结果_网易财经

新闻资讯

产品中心

河北十一选五新型智能锂离子电池充电控制器L



  随着高科技的发展,各种电子产品不断走向低功耗、微型化,以便于人们在生活中随身携带使用。这些产品有一个共同的特点,就是利用电池作为供电电源,比如手机、MP4、便携式测量设备等产品。电池的种类很多,当前广泛使用的是锂离子电池,这种电池与传统的铅酸和镍镉等电池相比,具有比能量高、自放电小、工作电压高、使用寿命长、污染小等优点,但锂离子电池也有自身的缺点,其对充电电流、电压、温度等都有严格要求,稍不小心,就可能导致电池受损、报废。

  本文介绍的LTC4007EGN芯片是Linear公司新推出的一款锂离子电池智能充电控制器,其依据锂离子电池特性定制,具备对三节或四节锂离子电池组进行大电流恒流、恒压、定时充电、过热保护等多种功能,实际应用表明,该控制器能对锂电池组进行大电流充电,同时其小型SSOP24封装特别适合应用于集成度高、电路板空间有限的场合。

  (8)工作状态标示:充电、C/10充电电流、适配器连接、电池低电压、输入电流限制、故障。

  LTC4007是一种恒流/恒压的锂离子电池充电控制器,具有同步、准恒定频率、恒定关断时间的PWM控制结构,在使用陶瓷电容的情况下也不会产生听的见的噪声。利用电流设置电阻可以将充电电流精度控制到5%,充电电流的大小通过控制器PROG管脚输出的电压监测。

  充电电压通过控制器编程管脚可以设置为3节或4节,每节电压可设置为4.2V或4.1V.充电时间通过外部定时电阻设定。当电池电压低于3.9V/节时,控制器可以自动开始充电。

  当每节电池电压低于2.5V时,电池电压过低标示警告,利用此标示LTC4007能设计自动涓流起始充电功能,避免损坏电池,当充电时间达1/4总充电时间,电池仍为低电压时停止充电,显示故障标示。

  LTC4007典型应用原理图如图2所示。结合原理图按功能对其工作原理进行介绍。

  充电时,应先连接待充电电池,然后开启电源进行充电,控制器首先检查电池电压,当电池电压低于2.5V/节时,先进行涓流充电,待电池电压上升到2.5V以上,进入恒流充电阶段,电池电压不断上升,当达到设定电压时,进入恒压充电阶段,直至充电定时时间截止。

  充电过程中,控制器通过TGATE、BGATE管脚驱动PMOS管Q1和NMOS管Q2的周期通断来实现电池的充电控制。每个周期过程中,控制器首先驱动开启Q1,关闭Q2,外部电源对电池进行瞬间充电,然后关闭Q1,开启Q2,电池进行瞬间放电。TGATE、BGATE的电平时序图如图3所示。

  从表1和表2可知,图2中适配器的最大输出电流为3A左右,最大充电电流均为3A.

  LTC4007通过管脚3C4C和CHEM设定充电电压。管脚3C4C设定电池节数,逻辑低时,表示3节;逻辑高时,表示4节。管脚CHEM设定每节电池充电电压,逻辑低时,表示4.1V/节;逻辑高时,表示4.2V/节。管脚接地时表示逻辑低,管脚悬空时表示逻辑高。表3详细描述了不同设定下的充电电压值VFINAL.由此可知,图2中的充电电压设定为16.8V.

  正常充电时间通过连接在管脚RT端的定时电阻RT设定,范围为1~3小时,误差在15%以内。定时时长TTIMER用公式表示:

  LTC4007的管脚NTC端外接一个NTC热敏电阻网络,控制器内部不断采样该管脚的电压值,即热敏电阻网络输出的电压值来判断电池温度是否在安全范围内,图2中由器件C7、R9、THERMISTOR热敏电阻组成。当电压值超过设定的安全范围,则充电暂停,当电压值恢复到安全范围后,充电继续。通过在DCIN和NTC管脚间接入一个电阻可以禁止过热保护功能。

  当锂离子电池电量耗尽时,直接对其进行大电流充电容易损坏电池,需先进行小电流充电,即涓流充电,当电池电压达到一定值之后再进行大电流充电。

  图2中,LTC4007能自动对电压小于2.5V/节的电池进行涓流充电,充电电流为一般为1C的10%.当监测到电池电压小于2.5V/节时,管脚LOBAT 低电平,Q4关闭,连接在管脚PROG的电阻则增大RPROG=R6+R14,充电电流将减小,为300mA左右;当电池电压高于2.5V/节时,管脚LOBAT高电平,Q4短接R14,连接在管脚PROG的电阻变小,RPROG=R6,充电电流将增至3A.

  实际应用中需对4节锂离子电池组成的电池组(4.2V/节)进行充电,充电电流大小为4A,充电时间需3小时左右。

  LTC4007控制器通过检测电阻RSENSE两端的电压来控制恒流充电,因此,此处电压检测的准确性将影响到控制器能否正常进行充电。PCB设计中,在RSENSE两端需采用Kelvin连接方式,如图4所示。RSENSE接至控制器管脚CSP和BAT端,其CSP和BAT需差分走线,且走线长度尽量短。

  在LTC4007的PCB设计中,除上述Kelvin连接外还需注意一下几个方面的问题。

  (1)设计大电流充电时,需考虑线宽和相关芯片的散热,尤其是MOS开关管;

  (2)电源输入端电容尽量接近INFET管和地端,且这部分需位于电路板同一面;充电输出端电容尽量接近电阻RSENSE;

  (4)电路模拟地和信号地需分开,最后通过0电阻短接,相关元器件接地端需就近接地,河北十一选五同时敷地铜以改善EMI性能。

  充电电路板对锂离子电池组充电的试验测试数据如表4所示。锂离子电池组初始电压为15.2V.

  单节锂离子电池小电流充电控制器种类繁多,但多节锂离子电池组大电流充电的智能控制器较少,Linear公司推出的LTC4007智能充电控制器具有封装小,能根据设计需求设定充电电压、充电电流,同时具备限流、定时、过热保护的功能,其提供的各种状态标示接口,能满足扩展设计的需求。在实际应用中,以LTC4007控制器为核心设计的充电器能对4节锂电池组成的电池组进行4A大电流,各项指标均达到设计需求。