Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ЗАРЯДНОЕ ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Основой для данного прибора являются две микросхемы-стабилизатора 317 и 431 (тема на форуме). Интегральный стабилизатор LM317 в данном случае служит источником тока, данную деталь берём в корпусе TO-220 и обязательно устанавливаем на теплоотвод с применением термопасты. Регулятор напряжения TL431 выпускаемый компанией texas instruments существует кроме этого, в корпусах SOT-89, TO-92, SOP-8, SOT-23, SOT-25 и других.

Рекомендуемое входное напряжение от девяти и до двадцати вольт. Выходное же настраивается подстроечным резистором 22 кОм, оно должно быть в районе 4.2V.

Светодиоды (LED) D1 и D2 любого, приятного для вас цвета. Мной были выбраны такие: LED1 красный прямоугольный 2,5 мм (2,5 милиКандел) и LED2 зелёный диффузионный 3 мм (40-80 милиКандел). Удобно применять smd светодиоды, если вы не будете устанавливать готовую плату в корпус.

Минимальная мощность резистора R2 (22 Ohm) 2 Ватта, а R5 (11 Ohm) 1 Ватт. Все отсальные 0,125-0,25W.

Переменный резистор на 22 килоОма должен быть обязательно типа СП5-2 (импортный 3296W). Такие переменные резистора имеют очень точную регулировку сопротивления, которое можно плавно подстраивать крутя червячную пару, похожую на бронзовый болтик.

Фото измерения вольтажа li-ion аккумулятора от сотового телефона до зарядки (3.7V) и после (4.2V), ёмкость 1100 mA*h.

LITHIUM XS Зарядное устройство для литиевого автомобильного аккумулятора

  • Описание
  • Характеристики
  • Информация
  • Вопрос-Ответ

LITHIUM XS — современное микропроцессорное зарядное устройство специально разработанное для зарядки и обслуживания литий-феррофосфатных (LiFePO4) аккумуляторных батарей обеспечивает их наилучшую работу и максимальный срок службы. Максимальный ток зарядки до 5А обеспечивает необыкновенную гибкость и делает возможной зарядку аккумуляторных батарей LiFePO4 ёмкостью от 5 Ач до 60 Ач и профилактику батарей до 120 Ач.

Устройство очень простое в эксплуатации, зарядка начинается сразу после подсоединения контактов к батарее. При этом аккумуляторную батарею не обязательно отключать от бортовой сети. Во время зарядки устройство LITHIUM XS автоматически сбрасывает любую подключенную низковольтную защитную электронику (Система управления батареей BMS). Зарядку можно перезапустить вручную в любой момент с помощью кнопки «Reset».

LITHIUM XS — полностью автоматическое зарядное устройство, работающее по принципу «connect and forget» (подключил и забыл). 8 этапная система зарядки, включает проверку готовности батареи LiFePO4 накапливать и удерживать заряд, восстановление максимальной ёмкости. В устройстве используется запатентованная CTEK технология профилактической зарядки, благодаря которой батарея сохраняет превосходную работоспособность даже через несколько месяцев простоя. Устройство LITHIUM XS имеет искро- и влагозащищенный корпус (IP65). Устройство простое и безопасное в использовании, защищает электроприборы транспортного средства, не искрит, имеет защиту от обратной полярности и коротких замыканий. На LITHIUM XS предоставляется гарантия 5 лет.

С каждым годом возрастает использование Литиевых батарей (12V LiFePO4) в мощных автомобилях. Их стали чаще устанавливать на мототехнику, а также на различные транспортные средства для отдыха.

Мы не рекомендуем заряжать литиевую батарею (12V LiFePO4) при помощи зарядного устройства для обслуживания свинцово-кислотных батарей. В зарядных устройствах CTEK, например, уровни срабатывания в алгоритмах зарядки для литиевых и свинцово-кислотных батарей очень разные. Это необходимо для того, чтобы обеспечить быструю и безопасную зарядку батарей с разными технологиями. Неправильное использование зарядного устройства ухудшит работу батарей и сократит срок их службы. Также стоит отметить, что контроллер BMS в литиевой батарее (12V LiFePO4) может рассматривать напряжение на некоторые этапах работы зарядного устройства для свинцово-кислотных батарей как слишком высокое и переводить батарею в режим ожидания, и поэтому литиевая батарея (12V LiFePO4) может полностью не зарядиться.

Lithium XS от CTEK эффективное зарядное устройство 5A батареи, специально сконструированный для того, чтобы заряжать и поддерживать литиевые батареи (12V LiFePO4). Разработанное с использованием передовой и запатентованной CTEK технологией зарядки, зарядное устройство Lithium XS гарантирует, что литиевые батареи (12V LiFePO4) зарядятся до максимальной ёмкости, что обеспечит максимальную мощность при каждом запуске автомобиля и продлит срок службы этих мощных и, пока ещё, дорогостоящих батарей.

Lithium XS имеет систему защиты от пониженного напряжения, используя функцию сброса, которая сбросит систему управления батареей (BMS) и выведет ее из режима ожидания, если напряжение слишком понизилось. Зарядное устройство также проверяет, принимает ли батарея заряд после глубокого разряда, что позволяет безопасно восстановить и зарядить батарею.

Это идеальное решение для зарядки и обслуживания литиевых (12V LiFePO4) батарей.

Тип АКБ Свинцово-кислотные батареи 12В LiFePO4 литий-феррофосфатные Ёмкость АКБ От 5 до 60 Ач (зарядка), до 120 Ач (подзарядка) Тип зарядного устройства 8-этапное с полностью автоматическим циклом зарядки Зарядное напряжение 13,8/14,4 В постоянного тока Зарядный ток 5 А максимум Минимальное остаточное напряжение батареи 2,0 В Колебания силы тока Утечка обратного тока Класс защиты IP65 (брызгозащитное и пыленепроницаемое исполнение) Номинальное напряжение электросети 220-240 В перем. тока, 50-60 Гц Температура окружающей среды От -20°C до +50°C, выходная мощность автоматически понижается при высокой температуре Охлаждение Естественная конвекция Габаритные размеры 168 х 65 х 38 мм Вес 0,6 кг Гарантия 5 лет Длина питающего кабеля 140 Длина соединительного кабеля 150

Могу ли я оставить зарядное устройство подключенным к батарее в течение длительного времени?

Да. Зарядные устройства CTEK предназначены для полной зарядки аккумулятора, а затем автоматически переключаются на длительное техническое обслуживание. Прежде чем оставить зарядное устройство без присмотра на длительное время, убедитесь, что аккумулятор полностью заряжен, как указано зеленым светодиодом.

Какое зарядное устройство выбрать для моего автомобиля?

Выберите зарядное устройство в зависимости от ёмкости Вашей аккумуляторной батареи, а не марки автомобиля. Чем больше ток зарядки тем быстрее зарядное устройство его зарядит. На нашем сайте Вы можете подобрать оптимальное зарядное устройство задав требуемый диапазон по ёмкости, одной или нескольких Ваших батарей, и технических характеристик.

Могу ли я зарядить свой автомобиль через розетку 12 В?

Да. Такая возможность существует, если Ваша розетка всё ещё работает, когда зажигание выключено. Однако Вы обязательно должны проверить возможность подключения силовых устройств к Вашему автомобилю через розетку 12 Вольт в руководстве пользователя автомобиля или обратившись за консультацией к продавцу Вашего автомобиля.

Читать еще:  Как сделать газовую горелку для кровли своими руками

Могу ли я использовать зарядное устройство с большим или меньшим зарядным током, чем рекомендуется для моей батареи?

Подберите зарядное устройство в зависимости от ёмкости Вашей батареи. Зарядка зарядным устройством с током зарядки меньше, чем рекомендуется, займёт больше времени и не будет оптимальной для продления срока службы батареи и её производительности. Если ёмкость Вашего аккумулятора в Ач будет больше той, что указана в технических характеристиках зарядного устройства, то зарядное устройство не сможет зарядить аккумулятор и даже может привести к его разрядке. Зарядка с помощью большего зарядного устройства, чем рекомендуется, не сможет полностью зарядить батарею из-за слишком высокого значения зарядного тока и, как следствие, не будет продлевать срок службы и производительность батареи.

Могу ли я зарядить аккумулятор, не отключая от бортовой сети и не вынимая его из автомобиля?

Да, конечно! Нет никаких причин отсоединять от бортовой сети или извлекать аккумулятор из автомобиля, или даже открывать крышки аккумуляторных батарей во время зарядки. Зарядные устройства CTEK искробезопасны, защищены от обратной полярности и электронно безопасны.

Мое зарядное устройство никогда не идет дальше 7 этапа (первого зелёного индикатора).

Зарядное устройство находится в буферном режиме обслуживания в течение 10 дней, поддерживая напряжения батареи на максимальном уровне за счет подачи постоянного напряжения и минимальном уровне тока. Через 10 дней программа переходит к последнему, импульсному, этапу зарядки предназначенному для длительного хранения аккумуляторной батареи. Следует учитывать тот факт, что на последний, восьмой, этап устройство переходит только при низком уровне утечки тока от подключенных потребителей. Но, не стоит переживать, даже если Ваше устройство не перешло в последний режим. Ведь если загорелся зелёный индикатор, то батарея полностью заряжена, а устройство перешло в буферный поддерживающий режим.

Мое зарядное устройство очень нагревается во время зарядки. Это нормально?

Да, это нормально. Когда зарядное устройство усердно работает в фазе основного заряда, тепло генерируется при определенных обстоятельствах, в зависимости от того, какая батарея заряжается. Какая ёмкость батареи? Сильно ли она разряжена? Насколько сульфатированы её пластины? Зарядное устройство не обязательно будет нагреваться, когда оно будет заряжать другие батареи при других обстоятельствах.

Мое зарядное устройство не начинает зарядку. Оно сломано?

Зарядным устройствам CTEK нужно напряжение, чтобы начать процесс зарядки. Если соединение между зарядным устройством и батареей не достаточно хорошее, если в розетке нет электричества, то зарядка не начнётся. Зарядка не начнётся и если батарея разряжена ниже 2 вольт.

Могу ли я заряжать литиевые батареи с помощью обычного зарядного устройства CTEK и обычные батареи с помощью литиевого зарядного устройства?

Нет! Литиевые батареи нуждаются в другом зарядного устройства, отличном от того, который применяется для зарядки свинцово-кислотных батарей. Мы не рекомендуем использовать зарядное устройство CTEK, предназначенное для свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов литиевым зарядным устройством не даст наилучших результатов и не может быть рекомендована.

Как зарядить литиевый аккумулятор 12 вольт

Каждый литиевый аккумулятор представляет герметичное изделие цилиндрической, призматической формы, для Li-pol в мягкой упаковке. Все они имеют напряжение 3,6- 4,2 В и разную емкость, измеряемую в мА/ч. Если собрать последовательно 3 банки получится батарея с напряжением на клеммах 10,8 — 12,6 В. Емкость при последовательной зарядке, измеряется по самому слабому литиевому аккумулятору в связке.

Как правильно заряжать литиевый аккумулятор 18650 или Pol на 12 вольт, нужно знать. Для возвращения прибору емкости необходимо использовать ЗУ с контроллером. Важно иметь в сборке РСМ для каждой банки, защиту от недо- и перезаряда. Другая схема незащищенных литиево-ионных аккумуляторов – установка РСВ – управляющей платы, лучше с балансирами, для равномерной зарядки банок.

На зарядном устройстве необходимо задать напряжение, под которым работает батарея, 12,6 В. На приборной доске устанавливается количество банок и ток зарядки, равный 0,2- 0,5 С.

Как заряжать, предлагаем посмотреть видео, способ зарядки для 2, 3 литиевых аккумуляторов 18650, соединенных последовательно. Используется бюджетное зарядное устройство.

Варианты зарядки литий-ионных литиево-полимерных аккумуляторов:

  • Зарядное устройство приобретаемое в комплекте с прибором.
  • Использовать разъем USB от электронной техники – компьютера. Здесь можно получить ток 0,5 А, зарядка будет долгой.
  • От прикуривателя, купив переходник с набором портов. Выбрать тот, что соответствует параметрам батареи на 12 В.
  • Универсальное зарядное устройство «лягушка» с доком для установки гаджета. Как заряжать? Есть панель индикации заряда.

Специалисты советуют использовать для зарядки литиевых аккумуляторов штатное зарядное, остальные – только в форс-мажорных обстоятельствах. Однако, как зарядить литиевый аккумулятор без штатного зарядного устройства, нужно знать.

Область применения металлогидридных батарей напрямую связана с их свойствами. Максимальная ёмкость при минимальном объёме позволила им занять место в той электронике, где одноразовые батарейки приходится менять очень часто. Это фотоаппараты, беспроводные мыши и клавиатуры, радиопульты, детские игрушки.

В основном используется два размера таких элементов – это АА и ААА. Использовать такие элементы можно в любом месте, где используются одноразовые батарейки. Но часто это не имеет экономического смысла (в том случае, если одноразовая батарейка служит в устройстве годами)

Номинальное напряжение ni mh аккумулятора 1,2v. С незначительным отклонением под нагрузкой такое напряжение держится в течение всего цикла работы батареи. Напряжение одноразовой батарейки в работе плавно падает от 1,5 до 1 вольта. Той есть 1,2-среднее значение. Это позволяет аккумулятору отлично заменять одноразовую батарейку в 99% случаев. Случаи, когда необходимо именно 1,5v для работы устройства единичные и часто “лечатся” сменой режима в меню устройства “батарейка/аккумулятор”.

Внимание! Максимальная ёмкость (физический предел) для аккумулятора АА составляет 2700mAh,для ААА 1000mAh.В случае, если на этикетке большее значение и “загадочное” название фирмы-изготовителя, перед вами гарантированный обман.

Эффект памяти при заряде никель металлогидридных аккумуляторов менее заметен, чем у Ni-cd элементов. Первые несколько лет массовых продаж производители размещали надпись “без эффекта памяти”. Впоследствии эту надпись убрали. Рекомендация “заряд после разряда” актуальна и для металлогидридных аккумуляторов.

Читать еще:  Как делать гранулированные пеллеты своими руками

Отношение к перепадам температур

Рабочий диапазон температур для литиевых батарей невелик – от +5 до +25 градусов по Цельсию. Сильные перепады температур нежелательны для их работы.

При перезаряде температура аккумулятора может повышаться, что нехорошо сказывается на его работе. Низкая температура также действует отрицательно. Подмечено, что на морозе аккумуляторы быстрее теряют свой заряд и садятся, хотя в тепле устройство показывает полную зарядку.

Зарядка литиевых аккумуляторов: LTC4126 представляет собой полнофункциональное беспроводное зарядное устройство для литий-ионных (Li-Ion) аккумуляторов, отдающее ток до 7.5 мА и предназначенное для слуховых аппаратов, беспроводных наушников и других носимых продуктов ограниченного объема, требующих беспроводной зарядки.

Чтобы создать законченное беспроводное зарядное устройство, микросхему LTC4126 можно объединить с однотранзис-торным передатчиком на основе микросхемы LTC6990, переключающимся при нулевом напряжении (Zero Voltage Switching -ZVS).

Эффективный контроллер питания с беспроводным входом

В настоящее время все популярнее становится зарядка литиевых аккумуляторов носимых устройств беспроводным способом, что повышает удобство использования, устраняя необходимость в кабелях или открытых разъемах на носимых устройствах. DC/DC преобразователь зарядного устройства LTC4126 оснащен беспроводным контроллером питания, позволяющим ему беспроводным путем принимать энергию от переменного магнитного поля, создаваемого передающей катушкой (например, в решении с микросхемой LTC6990).

Беспроводной контроллер питания выпрямляет переменное напряжение, поступающее с резонансного контура приемной стороны, в постоянное напряжение на выводе Vcc. Это постоянное напряжение питает линейное зарядное устройство, которое регулирует заряд аккумулятора.

Когда микросхема LTC4126 принимает больше энергии, чем ей требуется, беспроводной контроллер питания регулирует входное напряжение VCc линейного зарядного устройства, шунтируя резонансный контур на землю. Благодаря этому линейная зарядка литиевых аккумуляторов работает с высоким КПД, поскольку напряжение, поддерживаемое на его входе, лишь ненамного выше напряжения аккумулятора VBAT (Рисунок 1).

Кроме того, при подключенной шунтирующей цепочки резонансный контур принимает меньше энергии, поскольку резонансная частота отстраивается от частоты передатчика.

Полнофункциональное линейное зарядное устройство — зарядка литиевых аккумуляторов

Интегрированное в LTC4126 устройство зарядки Li-Ion аккумуляторов, поддерживающее режимы стабилизации тока и напряжения, обеспечивает надежность циклов заряда благодаря полному набору защитных функций, включающему автоматическую перезарядку, автоматическое отключение по таймеру безопасности, обнаружение неисправного аккумулятора и приостановку зарядки при выходе температуры аккумулятора из заданного диапазона. LTC4126 формирует выходные сигналы индикатора статуса зарядки и уровня напряжения батареи, которые могут быть переданы системному микроконтроллеру.

Безындуктивный малошумящий DC/DC преобразователь

LTC4126 содержит безындуктивный интегральный DC/DC преобразователь на основе зарядового насоса, обеспечивающей стабилизированным напряжением системную нагрузку, питающуюся от батареи. Микропроцессор может управлять включением и выключением DC/DC преобразователя LTC4126 с помощью вывода EN.

Альтернативно вывод EN может использоваться вместе с выводом PBEN для реализации кнопочного управления; при этом никаких дополнительных схем устранения дребезга не потребуется. Для повышения общего КПД, преобразователь на основе зарядового насоса имеет три режима работы, зависящих от напряжения батареи (Рисунок2).

Зарядка литиевых аккумуляторов — законченная практическая схема на крошечной печатной плате

Благодаря высокоинтегрированной конструкции LTC4126, для создания законченного приемника беспроводного зарядного устройства требуется всего несколько внешних компонентов (Рисунок 3).

При диаметре прикладной платы, равном 6 мм, вся конструкция может разместиться внутри слухового аппарата или в наушниках.

Однотранзисторный резонансный передатчик беспроводной энергии с переключением при нулевом напряжении

Изображенный на Рисунке 4 однотранзисторный передатчик представляет собой простую резонансную схему, основанную на генераторе LTC6990, который управляет маломощным транзистором.

Чтобы обеспечить режим ZVS, резонансная частота контура устанавливается равной 1.29 частоты генератора (Рисунок 5). Благодаря этому потери переключения значительно уменьшаются, а общий КПД беспроводной зарядки увеличивается. Этот передатчик, для которого требуется лишь несколько компонентов, может быть размещен в небольшом корпусе.

Заключение

LTC4126-это хорошо защищенный, высо-коинтегрированный и исключительно компактный приемник беспроводного зарядного устройства, идеально подходящий для носимых устройств. Законченную систему беспроводной зарядки легко создать путем объединения LTC4126 (со стороны носимого устройства) с однотранзисторным ZVS-кас-кадом передатчика, управляемым LTC6990 (со стороны зарядной станции). Полное решение, основанное на этих устройствах, отличается низкими потерями энергии и низкой стоимостью.

Рекомендации по работе с литиевыми аккумуляторами

Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор

А теперь перейдём непосредственно к особенностям зарядки литийионных аккумуляторов. Начнём с единичных элементов. Как мы выяснили, напряжение на полностью заряженном аккумуляторе составляет 4,15–4,2 В, на полностью разряженном — 2,5–2,8 В. Но, кроме напряжения, нужно знать и зарядный ток. Каким током, к примеру, заряжать Li-ion аккумулятор 18650?

В отличие от других типов аккумуляторов литиевые источники могут заряжаться достаточно высоким током, достигающим 1 С (C — ёмкость элемента). Но оптимальным принято значение, не превышающее 0,5 С. Получается, что оптимальный ток заряда для элемента 18650 будет составлять от трети до половины его ёмкости. Значение же ёмкости аккумулятора можно прочесть в сопроводительной документации или прямо на корпусе прибора.

Для этого аккумулятора оптимальный зарядный ток будет лежать в диапазоне от 1 до 1,7 А

Но существует и ещё один, более правильный, многоступенчатый метод, который используется в подавляющем большинстве более-менее качественных мобильных гаджетов и зарядных устройств. Если мы хотим, чтобы наша литийионная батарея «жила» долго и счастливо, лучше применить способ многоступенчатой зарядки.

Многоступенчатая зарядка

Метод состоит из трёх этапов:

  1. После подключения зарядного устройства контроллер измеряет напряжение на батарее. Если оно ниже 2,5 В, то производится зарядка малым (около 0,02–0,1 С) током до тех пор, пока напряжение не поднимется до 2,8 В. Если оно изначально было выше, этап пропускается.
  2. Зарядный ток увеличивается до значения 0,5 С (нормальный заряд) или 1 С (ускоренный заряд). Как только напряжение на элементе повышается до 4,1–4,2 В, этап заканчивается.
  3. На элементе устанавливается стабильное напряжение 4,15–4,25 В, подзарядка производится небольшим током. Как только значение тока уменьшается до 0,05 С, этап заканчивается, аккумулятор заряжен.

Полезно. Третий этап занимает достаточно много (десятки минут) времени и не является обязательным. Если времени ждать нет, хватит второго этапа, в процессе которого батарея набирает практически всю ёмкость (90–95 %).

Можно ли таким же образом зарядить аккумулятор со встроенным контроллером защиты PCB? Вполне, но перед тем, как начать зарядку, нужно убедиться, что напряжение холостого хода зарядного устройства (измеряется при отключенном аккумуляторе) не превышает 6–7 В. В противном случае при срабатывании защиты от перезаряда на модуле PCB установится критически высокое напряжение, которое выведет из строя его силовые ключи.

Читать еще:  Лазерное оборудование для обработки различных материалов

И пару слов о последовательной сборке на 12 В. Можно ли её как-то зарядить своими силами? В принципе, можно и не одним методом.

  1. Используем модуль BMS на соответствующее количество ячеек (см. выше).
  2. Рассоединяем батарею и заряжаем каждый аккумулятор отдельно.
  3. Рассоединяем батарею и собираем из аккумуляторов другую, соединив все элементы параллельно. Заряжаем полученную батарею обычным образом, учитывая, что её полная ёмкость будет равняться сумме ёмкостей всех аккумуляторов.

Батарея элементов, соединённых параллельно

Все этапы заряда литийионного аккумулятора (включая предзаряд) схематично изображены на этом графике:

Стабилизация напряжения построена на базе довольно популярной микросхемы регулируемого стабилитрона tl431. Транзистор в качестве усилительного элемента. Ток заряда задается резистором R1 и зависит только от параметров заряжаемого аккумулятора. Этот резистор советуется с мощностью 1 ватт. А все остальные резисторы 0,25 или 0,125 ватт.

Как мы знаем, напряжение одной банки полностью заряженного литий-ионного аккумулятора составляет около 4,2 Вольт. Следовательно, на выходе зарядного устройства мы должны установить именно это напряжение, которое задается подбором резисторов R2 и R3. Существует очень много онлайн программ по расчету напряжения стабилизации микросхемы tl431.
Для наиболее точной настройки выходного напряжения советуется резистор R2 заменить на многооборотное сопротивление около 10 килоом. Кстати, возможно и такое решение. Светодиод у нас в роли индикатора заряда, подойдет практически любой светодиод, цвет на ваш вкус.
Вся настройка сводится к установке на выходе напряжения 4,2 вольта.
Несколько слов о стабилитроне tl431. Это очень популярная микросхемах,не путайте с транзисторами в аналогичном корпусе. Эта микросхема встречается практически в любом импульсном блоке питания, например компьютернаом, где микросхема чаще всего стоит в обвязке.
Силовой транзистор не критичен, подойдет любой транзистор обратной проводимости средней или высокой мощности, например из советских подойдут КТ819, КТ805. Из менее мощных КТ815, КТ817 и любые другие транзисторы с аналогичными параметрами.

Зарядка литиевых аккумуляторов: LTC4126 представляет собой полнофункциональное беспроводное зарядное устройство для литий-ионных (Li-Ion) аккумуляторов, отдающее ток до 7.5 мА и предназначенное для слуховых аппаратов, беспроводных наушников и других носимых продуктов ограниченного объема, требующих беспроводной зарядки.

Чтобы создать законченное беспроводное зарядное устройство, микросхему LTC4126 можно объединить с однотранзис-торным передатчиком на основе микросхемы LTC6990, переключающимся при нулевом напряжении (Zero Voltage Switching -ZVS).

Эффективный контроллер питания с беспроводным входом

В настоящее время все популярнее становится зарядка литиевых аккумуляторов носимых устройств беспроводным способом, что повышает удобство использования, устраняя необходимость в кабелях или открытых разъемах на носимых устройствах. DC/DC преобразователь зарядного устройства LTC4126 оснащен беспроводным контроллером питания, позволяющим ему беспроводным путем принимать энергию от переменного магнитного поля, создаваемого передающей катушкой (например, в решении с микросхемой LTC6990).

Беспроводной контроллер питания выпрямляет переменное напряжение, поступающее с резонансного контура приемной стороны, в постоянное напряжение на выводе Vcc. Это постоянное напряжение питает линейное зарядное устройство, которое регулирует заряд аккумулятора.

Когда микросхема LTC4126 принимает больше энергии, чем ей требуется, беспроводной контроллер питания регулирует входное напряжение VCc линейного зарядного устройства, шунтируя резонансный контур на землю. Благодаря этому линейная зарядка литиевых аккумуляторов работает с высоким КПД, поскольку напряжение, поддерживаемое на его входе, лишь ненамного выше напряжения аккумулятора VBAT (Рисунок 1).

Кроме того, при подключенной шунтирующей цепочки резонансный контур принимает меньше энергии, поскольку резонансная частота отстраивается от частоты передатчика.

Полнофункциональное линейное зарядное устройство — зарядка литиевых аккумуляторов

Интегрированное в LTC4126 устройство зарядки Li-Ion аккумуляторов, поддерживающее режимы стабилизации тока и напряжения, обеспечивает надежность циклов заряда благодаря полному набору защитных функций, включающему автоматическую перезарядку, автоматическое отключение по таймеру безопасности, обнаружение неисправного аккумулятора и приостановку зарядки при выходе температуры аккумулятора из заданного диапазона. LTC4126 формирует выходные сигналы индикатора статуса зарядки и уровня напряжения батареи, которые могут быть переданы системному микроконтроллеру.

Безындуктивный малошумящий DC/DC преобразователь

LTC4126 содержит безындуктивный интегральный DC/DC преобразователь на основе зарядового насоса, обеспечивающей стабилизированным напряжением системную нагрузку, питающуюся от батареи. Микропроцессор может управлять включением и выключением DC/DC преобразователя LTC4126 с помощью вывода EN.

Альтернативно вывод EN может использоваться вместе с выводом PBEN для реализации кнопочного управления; при этом никаких дополнительных схем устранения дребезга не потребуется. Для повышения общего КПД, преобразователь на основе зарядового насоса имеет три режима работы, зависящих от напряжения батареи (Рисунок2).

Зарядка литиевых аккумуляторов — законченная практическая схема на крошечной печатной плате

Благодаря высокоинтегрированной конструкции LTC4126, для создания законченного приемника беспроводного зарядного устройства требуется всего несколько внешних компонентов (Рисунок 3).

При диаметре прикладной платы, равном 6 мм, вся конструкция может разместиться внутри слухового аппарата или в наушниках.

Однотранзисторный резонансный передатчик беспроводной энергии с переключением при нулевом напряжении

Изображенный на Рисунке 4 однотранзисторный передатчик представляет собой простую резонансную схему, основанную на генераторе LTC6990, который управляет маломощным транзистором.

Чтобы обеспечить режим ZVS, резонансная частота контура устанавливается равной 1.29 частоты генератора (Рисунок 5). Благодаря этому потери переключения значительно уменьшаются, а общий КПД беспроводной зарядки увеличивается. Этот передатчик, для которого требуется лишь несколько компонентов, может быть размещен в небольшом корпусе.

Заключение

LTC4126-это хорошо защищенный, высо-коинтегрированный и исключительно компактный приемник беспроводного зарядного устройства, идеально подходящий для носимых устройств. Законченную систему беспроводной зарядки легко создать путем объединения LTC4126 (со стороны носимого устройства) с однотранзисторным ZVS-кас-кадом передатчика, управляемым LTC6990 (со стороны зарядной станции). Полное решение, основанное на этих устройствах, отличается низкими потерями энергии и низкой стоимостью.

Рекомендации по работе с литиевыми аккумуляторами

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector