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1A年夜电流锂电池充电器妄图

宣布时间:2010年03月19日 16:03    宣布者:李宽
要害词: 年夜电流 , 妄图 , 锂电池充电器
随着当今数码电子产物功效的赓续增添,LCD屏幕愈来愈年夜,和赓续增强的多媒体视屏功效,市情上锂离子/聚合物电池的容量也做得愈来愈年夜。与此同时,破费者对延伸年夜容量电池的充电时间提出了希冀。为了能更快速有用地对这些年夜容量电池阻拦充电,以知足破费者赓续增添的需求,无锡芯朋微电子推出了年夜电流锂离子电池充电芯片AP5056。

AP5056是可以对单节锂离子或锂聚合物可充电电池阻拦恒流/恒压充电的充电器电路。器件外部接纳PMOSFET架构,应用时不须要外部另加阻流二极管。热反映电路可以自动调治充电电流,使器件在功耗较量年夜或许情形温度较量高的情形下将芯片温度控制在安然规模内。

AP5056只须要少少的焦点元器件,可以顺应USB 电源和适配器电源使命,异常适用于便携式应用的领域。充电输入电压为4.2V,充电电流的年夜小可以经由历程一个外部电阻设置。在恒压充电阶段中,当充电电流降至设定值1/10 时,AP5056将终止充电循环。

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图1:AP5056管脚图。

当输入电压(交流适配器或许USB电源)掉落落电时,AP5056自动进入低功耗的睡眠形式,此时电池的电流消耗小于2微安。其它功效网罗输入电压太低锁存、芯片使能输入、自动再充电、电池温度监控和状态指导等功效。

充电历程:AP5056在一切电池充电历程当中有四种基本充电形式:涓流充电、恒流充电、恒压充电和充电完成与再充电。

涓流充电:充电泉源前,AP5056先检查输入电源,当输入电源年夜于最小使命电压或欠压锁定阈值,而且芯片使能端接高电寻常浅易,AP5056泉源对电池充电。AP5056先检查电池的状态。假定电池电压高于3V,充电器则进入恒流充电;而假定电池电压低于3V时,充电器则进入涓流充电形式。涓流充电电流是恒流充电电流的很是之一(照样以恒定充电电流为1A举例,则涓流充电电流为100mA),涓流充电状态一直保持延续到AP5056芯片探测到电池电压到达3V后阻拦,之落伍入恒流充电阶段。

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图2:AP5056封装。

恒流充电:恒流充电形式中,充电电流由PROG脚与GND间的电阻RPROG一定。(参见下文“可编程的充电电流”)

IBAT = (VPROG/ RPROG)·1000 (VPROG的尺度值为1V)

AP5056进入恒流充电形式中后,将一直按设定的电流值保持充电,直到电池徐徐到达电压调治点4.2V,转而进入恒压充电。恒压充电:在电池电压徐徐靠近4.2V时,充电器就徐徐转为恒压充电。此时原来的恒流充电电流也徐徐减小,并随着电池容量愈来愈靠近最年夜容量而急剧降低。 充电完成与再充电:当充电电流被探测到减小至恒流充电电流的10%后,充电器终止向电池充电,进入低功耗的待机形式。 在待机形式下,AP5056会一连检测电池真个电压,假定电池电压降到4.05V以下,则充电器将再次向电池充电。

可编程的充电电流:AP5056的充电电流由毗连在PROG脚与GND之间RPROG电阻来一定,盘算公式以下:

IBAT = (VPROG/ RPROG)·1000 (VPROG的尺度值为1V)

例如,客户须要取得一个1A的充电电流的话,凭证公式取得

1A = (1/ RPROG)·1000,解方程式得VPROG = 1000Ω,即VPROG = 1KΩ

图3显示了RPROG为1K和2K时,不合的电源输入Vcc 与充电电流Ibat之间的关系图,可以看到充电输入电流基本没有很年夜变换,只与RPROG的设定值有关系。

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尺度应用电路

图4给出的是尺度的应用电路,电路中R1, R2由NTC热敏电阻值来一定。设热敏电阻在最低使命温度时的电阻为RTL,在最高使命温度时的电阻为RTH(RTL与RTH的数据可查电池厂方数据或做实验取得),则R1,R2的阻值划分为:

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图4:AP5056应用电路。

假定用户只眷注高温掩护,而不用眷注高温掩护,则可将R2去掉落落,只生涯R1,这时间间R1的盘算公式酿成:

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直流适配器与USB组合的妄图

当充电器须要直流适配器与USB充电二者都能用时,可接纳图5所示的妄图。妄图中,假定应用USB口阻拦供电的话,MOS-P门极接地,USB电源经由历程MOS-P导通至VCC,同时MOS-N处于关断状态,PROG上的编程电阻为2K,即充电电流设定为500mA,如允许防止USB接口被充电器拉去世;而当接纳5V直流适配器的时间,适配器电流通过肖特基二极管加至VCC脚,MOS-P由于门极端高电平而被阻拦,不会对USB口发生影响。同时 MOS-N由于门极端高电平而导通,此时PROG脚上的编程电阻相当于1K(2个2K电阻并联),即设定充电电流为1A,来对锂离子电池阻拦快速充电。

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图5:交流适配器与USB组合的妄图。

芯片热掩护功效

应用晶体管PN结的导通电压随温度降低而降低,而其变换值随温度的降低而增添的特点,AP5056设计了集成于芯片外部的过热掩护功效。当外部温度传感器升至约125℃以上时,外部的热掩护电路将自动减小充电电流的电流值,随着温度的赓续降低,当温度到达 145℃的时间,则可完全关闭充电电流。该功效可让用户宁神应用最年夜功率的充电电流而无需担忧芯片被破损。

充电状态指导

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布板的重视事项

AP5056接纳SOP8-PP封装,芯片底部带有散热片,以便于将芯片使命时发生的热量经由历程散热片发散出去,是以,为了到达较好的散热效果,散热片下的PC板铜箔面积要尽能够的宽敞,并将之延伸至外面更年夜,更宽的铜箔面积,而且需将散热片与散热片下的铜箔用焊锡焊接在一起,以增添热的传导性;此外,应用多个通孔将下层铜箔与下层铜箔毗连起来能够更有用地拓展散热面积,有益于将热量散至周围情形中,增添充电芯片的散热效果(如图6所示)。

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图6:AP5056布板体现图。

在芯片散热优胜的情形下,AP5056可供应电路最年夜充电电流为1600MA,实验中,在室温状态下,充电电流设置为1600MA,一连使命15分钟,IC外面温度为60℃;设置为1000MA时,一连使命15分钟,IC外面温度为50℃。
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zhshm59 揭晓于 2014-12-5 05:17:57
只是单节充电?
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