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便携式蓄电池充电机芯片的人性化

来源:安德普电源科技有限公司作者:高频智能充电机发布时间:2019-05-20 09:11

 

 电池寿命无疑是目前很多便携式电子产品中最紧张的特性。固然很多便携式电子行业曾经宽泛接纳锂离子电池,因为这种电池具备容量大、尺寸小、重量轻和靠得住耐用的特色,但对电池充电器芯片还没有杀青一个同样同一的意见。作为掌握锂离子充电状况的功率器件,电池充电器芯片在便携式体系设计中饰演着紧张的角色。然而,设计师们还在应用着从较老并且相对毛糙和低老本的充电器件、到较新的更复杂芯片等种种各样的器件,然后者集成了越来越复杂的智能,可以延伸电池寿命,护卫被充电体系不受妨碍。

  安全第一

           

  便携式体系设计师面对的搦战是:若何快速高效地对体系进行充电,同时不影响用户安全或损坏电池,并且要占用起码的电路板面积。锂离子充电器平时接纳三种充电形式来最大化充电服从并确保用户安全性。深度放电的电池必需先用较小的电流进行逐步预充电,将电池电压逐步晋升到安全阀值之上。

  就拿事情电压局限是2.8V到4.2V的单节锂离子电池充电器来说,它平时会测量被充电池的电压,当电池电压低于3V时,它将进入预充或“慢充”形式。慢充形式可以在电池内阻很低时防备对电池高速充电,从而尽管削减发烧。普通预充期间的充电速度约是全速充电时的10%。

  一旦电池抵达最小电压值,充电器就切换到恒流或快充形式,此时将对电池全速充电,直到电池抵达接近满充电压的第二个阀值。随后充电器将进入恒压形式,此时电池电压保持固定,从而让充电电流渐渐休止。当充电电流小于预设的终止阀值时,恒压充电形式也就结束了。

  热经管是电池充电器设计师面对的另一大搦战。每个充电器芯片都会在充电历程中经历因为散热惹起的电压下降。为了避免电池损坏或体系关断,大多数充电器都集成了某种形式的掌握机制来经管热量累积。较老的充电器芯片常接纳“非彼即此”的要领来办理过热或过流题目――当热量抵达预设的门限时它们将简单地中缀充电历程。较新的器件则接纳更复杂的反应技术连续监督裸片温度,并以正比于环境温度变更的速度动静或通过计较调整充电电流。这种内置智能允许目前的充电器芯片渐渐削减充电电流,直到抵达热平均,裸片温度休止上涨。这种技术能让充电器以最大可能的电流对电池进行连续充电,同时不会招致体系关断,从而缩短电池充电时间。

  MAX8804是美信集成产品公司客岁7月份推出的充电器芯片,它接纳了特地的热调整电路,可以在快速充电阶段或体系处于高温环境中限制裸片的温度。该充电器耐受30V的直流输入电压,只占用6平方毫米的电路板面积。另外,像TI公司提供的1A bq24060充电器可提供热过载护卫功效,允许器件在环境温度很高的恶劣环境中连续运转,比方夏天的汽车或不小心连接到具备较高输入电压的其它适配器。目前大多数较新的器件普通还会增加过压护卫机制。

  多种电压源

           

  有个越来越多见的要求是从不同电压源给电池充电,要点是在不使电压源过载的情况下提供这个功效。可以通过在输入条件改变时动静调整充电电流实现这一功效。

  举例来说,挪动用户时常没偶然间去找交换电插座来给他们的建筑充电,相反,他们有望通过大多数电子建筑上都有的众多USB端口来给他们的电池充电,包孕其它电池供电的建筑,如条记本电脑。是以,目前市集上的很多充电器芯片支持从交换和USB输进口给单节锂电池充电。此时的搦战是补偿USB端口提供的接续变更的功率电平。跟着负载的变更,体系必需掌握恒定的充电电流值以确保USB端口的平常操纵。

  少许充电器芯片行使简单的双紧张领支持USB操纵,该要领应用两个预设的充电电流值(平时是500mA和100mA)来支持USB端口允许的最大电流或须要时的最小电流以确保端口的完备性。平时这要求接口逻辑嵌入在充电器芯片中,以便体系微掌握器能够连续读取USB端口的状况,并指导充电器从一个充电电流切换到另一个充电电流。

  最近,有些充电器芯片制造商曾经开发出能够自动检测USB端口的可勤奋率、并据此调整充电电流来最大化充电服从的芯片。另外,很多充电器芯片不需要用户过问,就能够自动检测电源|稳压器|稳压器范例并调整它们的充电历程。

  当凌力尔特公司的LTC4075充电器芯片检测到输入端电源时,它能自动选定合适的电源进行充电,同时不需要外接MOSFET、检测电阻或阻流二极管。Microchip Technology公司提供的MCP73837也能提供相似自动的电源选定功效。

           

  接纳双节电池

           

  跟着便携式体系设计复杂性的进步,它们应用的子体系、显示器和处分器的数目与范例也越来越多,单节锂离子电池曾经无法满足体系需要。是以,少许便携式媒体播放器、高性能SLR型数码相机和GPS导航体系都开始接纳串联的两节锂离子电池供电。这些便携式产品普通要求输入在8.4V和8.8V之间进行充电。设计师曩昔都是应用分立器件实现这种设计,但支持这个要求的新一代充电器芯片曾经开始上市。

  具备代表性的例子是AT3663,这是Advanced Analogic Technologies公司(AnalogicTech)提供的1A线性电池充电器系列芯片的第一个产品,可以用来给至多两节串联的锂离子电池充电。AT3663接纳该制造商的私有模块化BCD工艺技术制造。这种工艺集成了彻底隔离的CMOS和高速互补双极晶体管以及30V DMOS功率器件,没有接纳复杂并且高昂的外延附生或高温分散技术。

  上述新工艺允许AAT3663支持从4V到13.2V的输入电压,是以设计师可以自由应用较低老本的非稳压适配器。

 

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