Este cargador de batería inteligente e inteligente cargará una batería Li-IOn rápidamente al monitorear 3 parámetros cruciales, que son corriente constante, voltaje constante y temperatura constante de 25 grados Celsius.
La publicación explica detalladamente 3 CC / CV de alta gama, automáticos, avanzados, de un solo chip o corriente constante, Circuitos de cargador de batería de iones de litio de 3,7 V de voltaje constante, que utilizan IC TP4056, IC LP2951, IC LM3622 de alta gama especializados, con detección de temperatura de la batería y función de terminación.
Diseño # 1
DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO
El primer diseño es probablemente el más inteligente, ya que incorpora el IC TP4056, que es un IC cargador de batería lineal integral de corriente constante (CC) y voltaje constante (CV) diseñado especialmente para cargar de forma segura baterías de iones de litio de una sola celda.
Viene con un paquete SOP y casi ningún componente externo, lo que hace que el IC TP4056 sea especialmente aplicable para aplicaciones de carga de iones de litio portátiles.
Además, el TP4056 también puede funcionar con suministros de adaptador USB y de pared.
Este diseño inteligente no depende de ningún diodo de bloqueo debido a la presencia de una arquitectura interna PMOSFET que está configurada para evitar cualquier tipo de corriente de carga negativa en el circuito.
Se incluye un bucle de retroalimentación térmica especial para regular la corriente de carga para limitar la temperatura corporal mientras se usa en modo de operación de alta potencia o con altas temperaturas ambientales.
los el voltaje de carga completo se fija en 4.2V , mientras que la corriente de carga se puede ajustar externamente a través de una sola resistencia determinada.
El IC TP4056 se presenta para apagar automáticamente el ciclo de carga tan pronto como la corriente de carga haya caído a una décima parte del valor establecido, después de que se alcance el voltaje de flotación final.
Algunas de las otras características de la red eléctrica de este IC TP4056 incluyen un circuito de monitor de corriente incorporado, un bloqueo de bajo voltaje, una reanudación automática de la recarga y un par de pines de estado para indicar el corte de carga completa y el interruptor de voltaje de entrada de suministro ENCENDIDO.
Disposición de la imagen y el pinout de IC TP4056
CARACTERISTICAS y ESPECIFICACIONES
- La corriente de carga se puede programar a un máximo de 1000 mA
- El circuito puede estar libre de dispositivos de potencia, resistencia de detección o diodo de bloqueo.
- Un cargador lineal completo en paquete SOP-8 para aplicaciones de carga de baterías de iones de litio de celda única.
- Diseñado para producir una salida de corriente constante / voltaje constante
- Capaz de cargar baterías de iones de litio de una sola celda a través del complemento de puerto USB directo
- Voltaje de carga constante de 4.2V configurado internamente con +/- 1.5% de precisión
- Incluye una inicialización de recarga automática.
- Pines de salida de estado de carga compatibles con LED dobles para fines de indicación
- C / 10 función de terminación de carga o apagado automático
- La carga lenta se inicia tan pronto como se alcanza un umbral de 2,9 V.
· Un procesador interno de arranque suave limita e inhibe la sobretensión de corriente - Viene con un paquete SOP de 8 cables, el radiador debe estar conectado a GND.
ÍNDICES ABSOLUTOS MÁXIMOS
- Voltaje de suministro de entrada (VCC): - 0.3V ～ 8V ·
- TEMPERATURA: -0,3 V ～ 10 V
- CE: -0,3 V ～ 10 V
- Duración de cortocircuito BAT: continuo
- Corriente de pin BAT: 1200mA
- Corriente de pin PROG: 1200uA
- Temperatura máxima de unión: 145 ° C
- Rango de temperatura ambiente de funcionamiento: -40 ° C ～ 85 ° C
- Temp. De plomo (soldadura, 10 segundos): 260 ° C
APLICACIONES
- Teléfonos móviles, PDA, GPS
- Muelles y bases de carga
- Cámaras digitales fijas, dispositivos portátiles
- Cargadores, cargadores alimentados por bus USB
Especificación de pines y detalles de funcionamiento de TP4056 IC
TEMP (Pin 1): Entrada de detección de temperatura
Conectando el pin TEMP con la salida de un termistor NTC en un paquete de baterías de iones de litio. Si el voltaje del pin TEMP cae por debajo del 45% o más allá del 80% del voltaje de suministro VIN durante un mínimo de 0.15 segundos o más, esto indica que la temperatura de la batería es simplemente demasiado alta o demasiado reducida respectivamente, y la carga en esta posición se detiene. La función de detección de temperatura se puede desactivar uniendo el pin TEMP al riel de tierra.
PROG (Pin 2): está asociado con la configuración de corriente de carga constante y se puede configurar conectando una resistencia RI (prog) desde este pin2 a GND.
Mientras está en el modo de precarga, el voltaje del pin ISET se regula a alrededor de 0.2V. y en el modo de corriente de carga constante, el voltaje del pin ISET se regula a alrededor de 2V. Dentro de todos los modos y en el proceso de carga, el voltaje en el pin ISET podría utilizarse para monitorear la corriente de carga a través de un medidor.
GND (Pin3): Terminal de tierra
Vcc (pin 4): voltaje de suministro de entrada positivo
VIN es la entrada de la fuente de alimentación para que funcione el circuito interno. Cada vez que el VIN cae alrededor de 30mv por debajo del voltaje del pin BAT, el TP4056 entra en modo de suspensión de baja potencia, reduciendo la corriente del pin BAT por debajo de 2uA.
BAT (Pin5): Pin de conexión de la batería.
Conecte el terminal positivo de la batería al pin BAT. El pin BAT consume menos de 2uA de corriente cuando el chip está en modo de desactivación o en modo de suspensión. El pin BAT ofrece corriente de carga para la batería conectada y la presenta con una regulación de voltaje de 4.2V precisos.
(Pin 6): Salida de estado de carga de drenaje abierto, siempre que la batería alcanza el punto de apagado de terminación de carga, este pinout se arrastra hacia abajo a través de un interruptor incorporado, pero normalmente este pin permanece en estado de alta impedancia.
(Pin 7): Salida de estado de carga de drenaje abierto Una vez que la batería está conectada y comienza a cargarse, este pinout se reduce mediante un interruptor incorporado, en cualquier otro caso, el pin se mantiene en condición de alta impedancia.
CE (Pin8): Entrada de habilitación de chip. Una entrada alta aquí permite que la unidad esté en el modo de funcionamiento típico.
Remolcar el pin CE a un nivel lógico bajo forzará al chip TP4056 a un modo de desactivación o apagado.
El pin CE es compatible y podría asociarse con disparadores lógicos TTL o CMOS.
Circuito del cargador de batería de iones de litio con TP4056
El siguiente diseño representa el circuito típico de cargador de batería de iones de litio con características de corriente constante y voltaje constante y con terminación automática a 4.2V.
La siguiente figura muestra los detalles de la indicación de estado LED para el circuito del cargador de batería de iones de litio CV, CC mencionado anteriormente.
Cortesía: NanJing Top Power ASIC Corp.
Diseño n. ° 2: cargador de batería de iones de litio inteligente que utiliza un solo IC LP2951
La siguiente publicación explica un circuito de cargador de batería de iones de litio muy simple pero seguro que utiliza un solo IC LP2951.
A diferencia de las baterías de plomo-ácido, una cosa buena de las baterías de iones de litio es que se pueden cargar inicialmente a una velocidad de 1C. Significa que la corriente de carga puede ser tan alta como el AH nominal de la batería al inicio.
El diseño presentado en este artículo se puede utilizar para cargar una sola celda de iones de litio de 3.7V o una batería de teléfono celular estándar externamente a una velocidad relativamente más lenta.
El diagrama muestra una configuración que se utilizó para cargar una celda de iones de litio de una unidad estéreo portátil.
La especificación de carga del circuito se puede resumir como sigue:
- Corriente de carga máxima = 150 mA
- Voltaje de carga completa = 4,2 V +/- 0,025 V
- Corriente de carga = configurada en el modo de carga de límite de corriente.
Cómo funciona
En el circuito dado, el IC LP2951 se convierte en el componente activo principal que se ha elegido específicamente porque es capaz de entregar un voltaje de salida que es muy estable sobre la temperatura.
El dispositivo también cuenta con un sistema de regulación de corriente incorporado que limita la salida de producir corriente por encima de la marca de 160 mA.
Además, el IC es completamente a prueba de cortocircuitos e incorpora una función de apagado térmico.
Los valores de resistencia mostrados se seleccionan con precisión de modo que el IC genera exactamente 4,2 V en su salida donde está conectada la celda.
El recortador se agrega para refinar el voltaje en caso de que haya alguna discrepancia con la tolerancia y las calificaciones de la resistencia.
Inicialmente, cuando la celda descargada en particular tiene un nivel de voltaje que está por debajo de los 4.2V, el IC genera una corriente máxima a la celda que es de alrededor de 160mA como se discutió anteriormente.
Este aumento de corriente inicial carga la celda rápidamente para que alcance el valor nominal de carga completa de 4.2V como muy pronto.
Una vez que el voltaje terminal de la celda de Li-Ion alcanza la marca de 4.2V, el IC LP2951 inhibe instantáneamente la corriente para que la batería pueda exceder el nivel de 4.2 V.
El proceso anterior destaca la capacidad de regulación de voltaje constante de los circuitos integrados durante el ciclo de carga.
Las resistencias de gran valor incluidas en el circuito aseguran el drenaje de corriente 'APAGADO' de la batería por debajo de 2mA, el capacitor de 330pF estabiliza el circuito de ruidos no deseados creados en el nodo de retroalimentación de alta impedancia.
El diodo en la salida es obviamente para prevenir el reflujo del voltaje de la batería en el IC en ausencia de voltaje de entrada.
Diseño n. ° 3: Otro cargador eficiente para Li-Ion usando IC LM3622
Aquí hablamos de un circuito cargador de batería de iones de litio controlado por corriente que ha sido diseñado específicamente para cargar todo tipo de baterías de iones de litio de forma muy segura y sin ninguna consideración.
En general, se recomienda que una batería de iones de litio se cargue con sumo cuidado y precaución, ya que este tipo de baterías son propensas a sufrir daños instantáneos o explosiones si no se emplean las medidas de carga especificadas.
Gracias a TEXAS INSTRUMENTS por proporcionarnos este maravilloso chip, el LM3622, que es un excelente dispositivo controlador y cargador de iones de litio.
Cómo funciona el circuito
El IC ha sido diseñado para generar una corriente constante a voltaje constante, un requisito previo básico para todas las baterías de iones de litio. El IC puede configurarse para cargar una sola celda de Li-Ion o un paquete de muchas.
El circuito que utiliza el IC LM3622 se puede alimentar con voltajes desde 5 a 24 V, según las necesidades de carga y la batería conectada.
El IC no requiere resistencias externas de precisión para implementar las funciones. Además, el CI tiene un consumo insignificante de menos de 200 nA de corriente de la batería en ausencia de un voltaje de entrada.
El circuito integrado del chip regula con precisión la corriente de carga a través del principio de referencia de intervalo de banda con compensación de temperatura.
La corriente se regula, sin embargo, se realiza a través de una resistencia de detección de corriente externa. El principio de banda prohibida da como resultado un rendimiento de control operativo eficiente del circuito y también de la tensión de alimentación de entrada.
El circuito del cargador de batería Li-Ion controlado por corriente que se muestra muestra un diseño de cargador de batería Li-Ion lineal de baja caída que es capaz de cargar una sola celda Li-Ion de 3,7 V.
Para habilitar la detección de bajo voltaje, los interruptores J1 y J2 pueden seleccionarse apropiadamente. El IC inicia el proceso de carga detectando primero el voltaje de la celda y el 'estado de habilitación' de la detección de bajo voltaje.
El transistor Q2 entra inmediatamente en la condición de funcionamiento tan pronto como la batería conectada alcanza el nivel de regulación objetivo, determinado por la configuración interna del IC. Q2 ahora comienza a suministrar un voltaje regulado a la batería conectada, iniciando un modo de carga de voltaje constante del circuito .
En la situación anterior, la batería recibe un voltaje regulado constante a través de sus terminales, mientras que la corriente de carga se monitorea dependiendo del nivel de carga de la batería. Al alcanzar una condición de carga completa, la corriente de carga a la batería se reduce significativamente a un valor seguro.
Diagrama de circuito del cargador de batería de iones de litio inteligente con IC LM3622
Estos fueron los 3 principales circuitos de carga de batería de iones de litio inteligentes e inteligentes para usted, si tiene más ideas o información sobre la actualización de estos diseños inteligentes, no dude en expresarlos a través de comentarios.
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