新型锂离子电池线性充电解决方案

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TC4056(1A线性锂离子电池电器)

TC4056(1A线性锂离子电池电器)

TC4056(文件编号:S&CIC1007)1A线性锂离子电池电器一、产品描述TC4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。

其底部带有散热片的ESOP8/DIP8封装与较少的外部元件数目使得TC4056成为便携式应用的理想选择。

TC4056可以适合USB电源和适配器电源工作。

由于采用了内部PMOSFET架构,加上防倒充电路,所以不需要外部隔离二极管。

热反馈可对充电电流进行自动调节,以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。

充电电压固定于 4.2V,而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。

当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时,TC4056将自动终止充循环。

当输入电压(交流适配器或USB电源)被拿掉时,TC4056自动进入一个低电流状态,将电池漏电流降至2uA以下。

TC4056在有电源时也可置于停机模式,以而将供电电流降至55uA。

TC4056的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED状态引脚。

二、特点➢高达1000mA的可编程充电电流➢无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管➢用于单节锂离子电池、采用SOP封装的完整线性充电器➢恒定电流/恒定电压操作,并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能➢精度达到±1.5%的4.2V预设充电电压➢用于电池电量检测的充电电流监控器输出➢自动再充电➢充电状态双输出、无电池和故障状态显示➢C/10充电终止➢待机模式下的供电电流为55uA➢ 2.9V涓流充电器件版本➢软启动限制了浪涌电流➢电池温度监测功能➢采用8引脚封装(ESOP-8,DIP-8)三、产品应用➢移动电话、PDA ➢MP3、MP4播放器➢数码相机➢电子词典➢GPS➢便携式设备、各种充电器四、绝对最大额定值➢输入电源电压(V cc):-0.3V~8V ➢PROG:-0.3V~ V cc +0.3V➢BA T:-0.3V~ 7V➢GHRG:-0.3V~ 10V➢STDBY:-0.3V~ 7V➢TEMP:-0.3V~ 7V➢CE:-0.3V~ 7V ➢BA T短路持续时间:连续➢BA T引脚电流:1200mA➢PROG引脚电流:1200uA➢最大结温:145℃➢工作环境温度范围:-40℃~85℃➢贮存温度范围:-65℃~125℃➢引脚温度(焊接时间10秒):260℃TC4056(文件编号:S&CIC1007)1A线性锂离子电池电器五、完整的充电循环(1000mAh电池)六、封装/订购信息及功能➢TEMP(引脚1):电池温度检测输入端。

超级快充动力锂电池系统及充电桩解决方案

超级快充动力锂电池系统及充电桩解决方案

超级快充动力锂电池系统及充电桩解决方案随着电动车的普及,充电问题成为限制其发展的瓶颈之一、传统的充电设备需要较长的时间来完成充电过程,影响用户的使用体验。

超级快充动力锂电池系统及充电桩解决方案的出现,将为电动车的充电问题提供了新的解决方案。

1.高能量密度:超级快充动力锂电池系统采用了高能量密度的锂电池技术,使得电池具有更高的储能能力。

用户只需要短时间的充电,就可以得到更长的续航里程。

2.快速充电:超级快充动力锂电池系统能够在非常短的时间内完成充电过程。

通过先进的充电控制技术,可以在数分钟内将电池的电量充满,大大缩短了用户等待的时间。

3.长寿命:超级快充动力锂电池系统采用了先进的电池管理系统,可以对电池进行精确的管理和充电控制。

这不仅可以保证电池的寿命,还可以提高电池的安全性和可靠性。

为了实现超级快充动力锂电池系统的快速充电,充电桩技术也需要进行相应的创新。

新一代的超级快充电桩解决方案应具备以下几个特点:1.高功率输出:超级快充电桩需要具备较高的功率输出能力,以便快速充电。

采用高功率输出的充电桩,可以大大提高充电速度,减少用户等待的时间。

2.智能充电控制:超级快充电桩应配备智能充电控制系统,能够根据电池的电量和需求情况,调节充电电流和电压。

这样可以最大程度地保护电池的寿命,同时提高充电效率。

3.充电桩网络化:超级快充电桩应具备网络化的功能,可以实现与充电管理系统的连接。

通过网络连接,可以实现充电桩的智能化管理和远程监控,提高服务的效率和质量。

4.多功能服务:超级快充电桩除了提供快速充电服务外,还可以配备多功能设施,如充电宝出租、充电咖啡馆、充电休闲区等。

这样可以提供更多元化的服务,增加用户的使用体验。

超级快充动力锂电池系统及充电桩解决方案的出现,将极大地改善了电动车的充电问题。

用户只需数分钟,即可快速完成充电,大大提高了充电的效率和便利性。

同时,新一代的充电桩技术也可以提供更多样化的服务,为用户提供更好的使用体验。

锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用

锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用

锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用摘要锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。

本文介绍了基于LTC4065芯片的线性充电管理方案,仅需要非常少的外围元件配合,就可以实现低成本、超小尺寸的单节锂电池充电管理。

关键词锂电池充电管理LTC4065 SG2003随着移动计算技术和无线通信技术的发展,微型移动终端设备在移动数据采集、传输、处理及个人信息服务等领域得到越来越多的应用。

锂电池因其体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。

锂电池的特性以及应用环境的需求,对微型移动终端设备充电方案的设计提出了更高的要求。

因此在充电方案的设计中需要综合考虑成本、体积、噪声、效率等因素。

LTC4065是一款用于单节锂电池的完整恒定电流/恒定电压线性充电管理芯片,可提供高达750 mA且准确度为5%的可设置的充电电流,并支持直接使用USB端口对单节锂电池进行充电。

同时其热反馈功能可调节充电电流,以便在大功率工作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制,确保安全工作。

由于采用了内部MOSFET架构,因此无需使用外部检测电阻器或隔离二极管。

很少的外部元件数目加上其2 mm×2 mm DFN封装,使得LTC4065尤其适合无线PDA、蜂窝电话、无线传感器终端等应用。

功能齐全的LTC4065还包括自动再充电、低电池电量充电调节、软启动等丰富功能。

1 LTC4065的引脚功能LTC4065采用了热处理能力较强的6引脚小外形封装(DFN),且实现产品无铅化,底部采用裸露衬垫,直接焊接至PCB以实现电接触和额定散热性能。

引脚排列如图1所示。

各引脚功能如下:引脚1,GND,接地端。

引脚2,CHRG,漏极开路充电状态输出。

充电状态指示引脚具有三种状态:下拉、2 Hz 脉动和高阻抗状态。

锂离子电池及充电方案详解

锂离子电池及充电方案详解

锂离子电池及充电方案详解一、锂离子电池的工作原理正极材料通常是由锂离子化合物(如LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等)制成,负极材料通常是石墨。

在充电过程中,锂离子从正极材料中嵌入负极材料中,同时电子从负极流向正极,电池处于充电状态。

在放电过程中,锂离子从负极材料中脱出,返回正极材料,同时电子从正极流向负极,电池处于放电状态。

二、锂离子电池的组成结构1.正极:正极材料通常是由锂离子化合物制成,如LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等。

正极材料的选择和优化直接影响到电池的性能和安全性。

2.负极:负极材料通常是石墨,石墨具有良好的电导性和稳定性,能够承受锂离子的嵌入和脱出。

3.电解液:电解液是锂离子在正负极之间传输的介质,通常由有机溶剂和锂盐组成。

有机溶剂可以是碳酸酯、碳酸酯酮等,锂盐通常是锂盐酸酯。

4.隔膜:隔膜用于隔离正负极,防止短路和电池内部反应的发生。

隔膜通常是由聚合物材料制成,如聚乙烯、聚丙烯等。

三、锂离子电池的充电过程1.恒流充电:在恒流充电阶段,充电电流保持不变,直到电池电压达到预设值。

在这个阶段,锂离子从负极材料脱出,在电解液中迁移至正极材料。

2.恒压充电:当电池电压达到预设值后,进入恒压充电阶段。

在这个阶段,充电电压保持不变,直到充电电流降低到一定程度,电池充满。

四、锂离子电池的充电方案锂离子电池的充电方案可以分为锂离子电池是一种常见的可充电电池,它具有高能量密度、长寿命和较低的自放电率等优点,因此被广泛应用于移动设备、电动汽车和储能系统等领域。

在这篇文章中,我们将详细介绍锂离子电池的原理、充电过程和充电方案。

锂离子电池的原理是利用锂离子在正负极之间的迁移来存储和释放电能。

锂离子电池的正极材料通常是钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)或锰酸锂(LiMn2O4),负极材料是石墨。

在充电过程中,锂离子从正极材料中脱嵌,并通过电解质溶液迁移到负极材料中嵌入。

而在放电过程中,则是相反的过程,锂离子从负极材料中脱嵌,并返回到正极材料中嵌入。

锂电池充电线性解决方案

锂电池充电线性解决方案

锂电池充电线性解决方案当存在稳压良好的输入电源时,通常采用线性充电解决方案。

在此类应用中,线性解决方案的优点包括易用、尺寸小以及成本低。

由于线性充电解决方案效率低,因此影响设计的最重要因素就是散热设计。

散热设计是输入电压、充电电流以及传输晶体管和环境冷却空气间的热阻。

最糟的情况是器件从涓流充电阶段向恒流充电阶段转换时,在此情况下,传输晶体管必须散发最大的热能,必须在充电电流、系统尺寸、成本和散热要求之间进行权衡。

例如,应用中需要利用一个5V ±5%的输入电源以0.5C或1C的恒定电流对一个1000mAh的单节锂离子电池充电。

图3显示了如何利用Microchip的MCP73843构成一个低成本的独立解决方案,只需要极少量的外部元器件,就可以实现所需要的充电算法。

MCP73843完美地结合了高精度恒流充电、恒压稳压以及自动充电终止等功能。

为进一步减小线性解决方案的尺寸、降低其成本和复杂性,许多外部元器件都可以集成到充电管理控制器中。

先进的封装可以提供更高的集成度,当然也会牺牲一定的灵活性。

此类封装需要先进的生产设备,许多情况下避免了返工。

通常会集成充电电流检测、传输晶体管以及反向放电保护。

此外此类充电管理控制器还会实现一定的热调节功能。

热调节功能可根据器件管芯温度来限制充电电流,从而可在保证器件可靠性的情况下优化充电周期时间,热调节功能大大降低了散热设计的工作量。

基于Microchip MCP73861的全集成线性解决方案如图4所示。

MCP73861包含了MCP73843的所有功能,另外还包括电流检测、传输晶体管、反向放电保护以及电池温度监测。

充电周期波形利用MCP73843在1C和0.5C恒流充电速率下的整个充电周期如图5。

以0.5C而不是1C速率充电时,充电结束的时间大约晚了一个小时。

MCP73843在快速充电过程中会按充电电流成比例地缩减充电终止电流。

结果是充电时间延长36%,好处则是电池容量增加2%,同时还减少了功率损耗。

TP4057最简单的锂电池充电方案

TP4057最简单的锂电池充电方案

TP4057最简单的锂电池充电方案以下是使用TP4057进行锂电池充电的最简单方案:1.原理图首先,我们需要根据TP4057的使用手册来绘制锂电池充电电路的原理图。

原理图包括TP4057芯片、锂电池、外部电阻和一个充电指示灯。

你可以使用一种电路设计软件来完成原理图的设计。

2.PCB布局将原理图转化为PCB布局是非常重要的一步。

你需要将芯片、电阻和其他元件正确地放置在电路板上,并将它们之间的连线连接起来。

在布局的过程中,你需要保证信号和电源线之间的隔离,并按照电流和电源线的规范进行布线。

3.制作电路板一旦PCB布局完成,你可以使用PCB制作工具将电路布线转化为实体电路板。

这可以通过去PCB厂商下订单或者自己使用切割机器和化学法来完成。

4.焊接元件当你获得了电路板后,你需要使用焊接技术将芯片、电阻和其他元件连接到电路板上。

确保焊接质量良好,以保证电路的稳定性。

5.连接电池将锂电池连接到电路板上的电池接口上。

确保极性正确,防止反接。

6.连接充电指示灯将充电指示灯连接到电路板上,并确保其工作正常。

7.测试和调试在将锂电池放入电路板上后,可以通过连接电源来测试电路的工作情况。

确保TP4057正常工作,电池正在充电,并且充电指示灯能够正确显示充电状态。

8.调整充电电流如果你想改变充电电流,你可以更改外部电阻的值。

根据TP4057的手册,选择合适的电阻值并进行更换。

以上就是使用TP4057进行锂电池充电的最简单方案。

当然,根据实际需求,你还可以添加更多的功能和保护措施来提高充电的安全性和效率。

但无论使用何种方案,确保充电过程中关注安全,并遵循相关的规范和标准。

锂离子电池的全新电池充电解决方案

锂离子电池的全新电池充电解决方案

过去数年,高效率、轻巧、快速充电、安全且符合成本效益的可携式电源需求逐渐升高,因此业界陆续开发多种新式电池技术,包括镍金属氢化物(NiMH)、可充电式硷性、锂离子(Li-ion)、和锂聚合物(Li-poly) 电池等。

一般来说,这些新的电池化学机制需要更精细的充电和保护电路,才能达到最大效能并确保安全性。

幸好,业界也同样开发出先进的半导体元件,能对这些电池进行充电和保护。

本文将探索这些新式电池技术的效能和限制,也将探讨并介绍一些半导体供应商针对锂离子电池所推出的新式充电解决方案,例如Maxim Integrated, Linear Technology 和Texas Instruments。

电池技术在可携式电子设备领域中,近几年出现了一些崭新的可充电式电池化学机制,足以和长久以来受到爱用的镍镉(NiCd) 技术竞争。

因为镍镉技术具有低阻抗的特性,可在短时间内达到高电流,因此NiCd 技术依然在动力工具等应用中受到欢迎。

然而,智慧型手机、平板装置与数位相机等现代可携式应用的设计人员,目前皆追求比NiCd 具有更高容量且更低放电率的电池。

此外,这些应用皆需要能快速充电且轻质的电池。

符合这些需求的电池技术包括镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li-ion) 和锂聚合物(Li-poly) 电池。

NiMH 电池具有更大容量和更快的充电速度,但却具有NiCd 两倍高的自放电率,相对来说是较高的比率(表1)。

电池重要参数表1:不同化学类型的电池重要参数(资料来源:Maxim Integrated)诚如Maxim Integrated 的AN676 应用说明所述1,锂离子和锂聚合物电池在可携式产品中受到欢迎,因其具有比NiCd 和NiMH 电池高出许多的容量和低许多的放电率。

此外,应用说明中也指出锂离子电池的重量减轻许多。

因此,与NiMH 相比,锂离子电池的每单位质量能提供几乎两倍的容量。

然而,锂离子电池亦具有几项限制。

TP4054_锂电池线性充电技术文档

TP4054_锂电池线性充电技术文档

涓流充电门限与温度的关系 曲线
充电电流与电池电压的关系 曲线
充电电流与电源电压的关系 曲线
充电电流与环境温度的关 系曲线
再充电电压门限与温度的关 系曲线
功率 FET“导通”电阻与温 度的关系曲线
4
引脚功能
CHRG(引脚 1) : 漏极开路充电状态输出。
在电池的充电过程中,由一个内部 N 沟道 MOSFET 将 CHRG 引脚拉至低电平。当充 电循环结束时, 一个约 20μA 的弱下拉电流 “AC 存 源被连接至 CHRG 引脚,指示一个 在”状态。当 TP4054 检测到一个欠压闭锁 条件时,CHRG 引脚被强制为高阻抗状态。 GND(引脚 2) :地 : BAT(引脚 3) :充电电流输出。该引脚向电 : 池提供充电电流并将最终浮充电压调节至 4.2V。 该引脚的一个精准内部电阻分压器设 定浮充电压,在停机模式中,该内部电阻分 压器断开。 VCC(引脚 4) :正输入电源电压。该引脚向 : 充电器供电。 VCC 的变化范围在 4V 至 9V 之
充电状态指示器( 充电状态指示器(
(IBAT ≤0.15A)

1000 = I BAT
例一:当需要设置充电电流为 IBAT=0.4A 时, 采用公式一计算得:
RPROG =
1000 4 × 1.2 − × 0.4 = 1666 (Ω) 0.4 3
即 RPROG=1.66kΩ
充电状态输出具有三种不同的状态: 强下 拉(约 10mA) 、弱下拉(约 20μA)和高阻抗。 强下拉状态表示 TP4054 处于一个充电循环 中。一旦充电循环被终止,则引脚状态由欠压 闭锁条件来决定。弱下拉状态表示 Vcc 满足 UVLO 条件且 TP4054 处于充电就绪状态。高 阻抗状态表示 TP4054 处于欠压闭锁模式:要 么 Vcc 高出 BAT 引脚电压的幅度不足 100mV,

符合JEITA规范的锂离子电池充电器解决方案

符合JEITA规范的锂离子电池充电器解决方案

符合JEITA 规范的锂离子电池充电器解决方案作者:钱金荣(Jinrong Qian),德州仪器(TI) 高级便携式产品电池充电管理部门经理电池充电器安全与JEITA 规范锂离子电池广泛应用于消费类电子产品中,从手机到笔记本电脑不一而足。

在众多可充电电池中,它拥有最高的容量和重量能量密度,并且没有记忆效应。

它们还具有10 倍于镍氢(NiMH) 电池的自放电率,可以提供系统要求的恒定电能;但是,它们安全吗?业界的所有人都亲眼目睹过笔记本电脑爆炸的场景,也听到过由于存在电池安全问题出现的大规模、史无前例的锂离子电池召回事件。

这些电池爆炸或火灾均起因于制造工艺。

电池包含数种金属成份,它们有时会导致电池内部出现不需要的金属杂质。

这些杂质一般为锋利的金属碎片,它们产生自电池外壳或电极材料。

如果这些碎片处于电池电极和隔离层之间,则负极循环的电池会最终使这些碎片刺穿隔离层。

这样会导致在正负电极之间形成微短路,从而产生高热量,最终导致出现起火和/或爆炸。

高温、起火和爆炸都是散热失控(一种电池进入失控反应的状态)的结果。

在散热失控过程中,带有LiCoO2(阴极物质和石墨以及阳极物质)的电池内部温度高达约175°C。

这是一种可引起火灾的不可逆、高度放热的反应,一般出现在对电池充电时。

图1显示了常常用于老旧锂离子电池充电系统的充电电流和充电电压过温,这些系统很容易会出现散热失控。

在0 到45°C 电池温度下,电池充电电流和充电电压均为恒定。

较高的电池温度不仅仅会加速电池老化,而且会增加电池故障的风险。

图 1 老式锂离子电池充电系统的上限充电电流和充电电压为了提高锂离子电池充电的安全性,JEITA 和日本电池协会在2007 年 4 月20 日颁布了新的安全规范。

他们的规范强调了在某些低高温范围内避免使用高充电电流和高充电电压的重要性。

JEITA 认为,锂离子电池问题均出现在高充电电压和高电池温度下。

锂离子电池循环性能改进策略

锂离子电池循环性能改进策略

锂离子电池循环性能改进策略锂离子电池是目前最为常见和广泛应用于电子设备的一种充电式电池,具有高能量密度、长循环寿命和环境友好等优点。

然而,锂离子电池在长期使用过程中,会出现容量衰减、自放电增加、内阻升高等问题,影响了其循环性能和使用寿命。

为了改善锂离子电池的循环性能,需要考虑以下几个方面的策略。

1. 电解液优化电解液是锂离子电池中重要的组成部分,直接影响电池的性能和循环寿命。

通过优化电解液的配方和添加适当的添加剂,可以改善电解液的热稳定性、锂离子传导性和抑制电池内部副反应的能力。

例如,添加锂盐的浓度可以优化离子传导性能;添加稳定剂可以减少电解液与电极的副反应,提高电池的循环寿命。

2. 正负极材料改进正负极材料是锂离子电池中储存和释放锂离子的重要组成部分。

通过改进正负极材料的结构设计和合成方法,可以提高锂离子的嵌入和脱嵌能力,提高电极的容量和循环寿命。

例如,通过表面涂层、纳米结构设计、材料合金化等方法,可以减少电极材料的结构变化和容量衰减,延长锂离子电池的循环寿命。

3. 循环使用条件优化循环使用条件是指锂离子电池在实际工作过程中的使用环境和工作参数。

合理控制循环使用条件可以减少电池的损耗和容量衰减。

例如,降低电池的工作温度可以减缓电池内部副反应的发生;控制充放电电流和电压可以减少电池的极化现象和结构变化。

此外,电池的深度充放电次数也应适度限制,过度深度充放电会导致电极材料结构破坏和容量损失。

4. 循环状态监测和管理循环状态监测和管理是通过监测电池的使用情况和状态参数,及时调整和管理电池的循环过程。

通过循环状态监测和管理,可以实时了解电池的容量衰减情况和内阻变化,及时做出相应的调整和修复操作。

例如,采用外部充电器对电池进行定期的容量测量和充放电测试,可以提前预判容量衰减情况,并采取相应的修复措施,延长电池的循环寿命。

5. 锂离子电池二次利用和回收锂离子电池循环寿命结束后,还可以进行二次利用和回收。

通过对废旧锂离子电池的回收和再生利用,可以减少资源浪费和环境污染。

锂电池充电方案

锂电池充电方案

锂电池充电方案1. 简介锂电池是一种常见的可充电电池类型,具有高能量密度、长寿命和轻量化等优点,在各种移动设备和便携式电子产品中得到广泛应用。

为了有效地使用锂电池并延长其寿命,一个合理的充电方案是至关重要的。

本文将介绍锂电池充电方案的选择和相关注意事项。

2. 锂电池充电原理锂电池充电的基本原理是通过将正极和负极之间的电流流入电池,将电池内部化学反应进行逆反应,以恢复电池的电荷状态。

充电时,正极材料会释放锂离子,负极材料则会接收这些锂离子。

当电池完全充满时,所有的锂离子都回到了正极,电池处于饱和状态。

3. 常见的锂电池充电方案3.1 恒流充电恒流充电是最常见且最简单的充电方案之一。

在恒流充电过程中,充电器提供一个恒定的电流,以控制充电速度。

一旦电池达到额定电压,充电器将停止提供电流,充电过程完成。

恒流充电方案的优点是简单可行,但缺点是充电结束时需要手动断开电源。

3.2 恒压充电恒压充电是另一种常见的充电方案。

在恒压充电过程中,充电器提供一个恒定的电压,以控制充电速度。

当电池电压达到额定值时,充电器会自动降低输出电流,以避免过充。

恒压充电方案的优点是自动停止充电,避免过充,但缺点是充电速度相对较慢。

3.3 恒流恒压充电恒流恒压充电是一种综合了恒流充电和恒压充电的方案。

在电池电压较低时,采用恒流充电方式,以快速充入电荷。

当电池电压接近额定值时,切换为恒压充电方式,以避免过充。

恒流恒压充电方案的优点是兼具快速充电和过充保护的能力。

4. 锂电池充电的注意事项•温度控制:锂电池在充电过程中会产生热能,过高的温度可能导致电池损坏或安全事故。

因此,在充电过程中需要注意控制温度,可以采用温度传感器进行实时监测,并采取相应的措施进行散热。

•充电速度:锂电池的充电速度应根据电池规格来选择,过快的充电速度可能对电池造成损伤。

•过充保护:锂电池充电过程中需要注意过充的问题,一旦电池电压达到额定值,充电器应停止供电,避免过充。

锂离子电池的充电速率要求与快速充电技术

锂离子电池的充电速率要求与快速充电技术

锂离子电池的充电速率要求与快速充电技术锂离子电池的充电速率要求与快速充电技术锂离子电池作为目前最常见的可充电电池之一,被广泛应用于手机、电动车、无人机等领域。

然而,随着科技的不断发展,人们对电池的使用需求也越来越高,特别是对充电速率的要求。

首先,我们需要了解什么是充电速率。

充电速率是指电池在一定时间内的充电量。

以锂离子电池为例,充电速率通常以C值来衡量,C值=充电电流与电池容量的比值。

例如,一个1000mAh的电池,充电电流为500mA,则充电速率为0.5C。

为了满足人们对电池充电速度的要求,快速充电技术不断得到发展和改进。

下面我们将介绍几种常见的快速充电技术。

1. 快速充电技术之快速充电协议目前,市面上的大部分充电器都支持快速充电协议,如Qualcomm Quick Charge、USB Power Delivery等。

这些协议可以使充电器与设备之间进行快速的数据交换,通过协商合适的充电电流和电压,实现快速充电。

2. 快速充电技术之硬件优化为了提高充电速率,一些电池生产商对充电电池进行硬件优化。

例如,采用优质的电池材料和增加电极表面积,可以提高电池的充放电效率和电流传导性能,从而加快充电速度。

3. 快速充电技术之快速充电算法快速充电算法是通过优化电池充电过程中的控制策略,来提高充电速率。

例如,使用先充电后饱电截止的充电策略,可以有效减少充电时间;采用恒流-恒压充电模式,可以加快充电速度和控制电池的充电过程。

然而,虽然快速充电技术可以大幅度提高充电速度,但也存在一些挑战和问题。

首先,快速充电会加大电池内部的化学反应速度和热量产生,可能导致电池过热和寿命的缩短。

其次,快速充电过程中的高电流和高电压也会对电池的安全性产生影响,可能引发短路和爆炸等安全问题。

因此,在追求快速充电的同时,我们也需要考虑电池的安全性和稳定性。

现阶段,锂离子电池还没有找到完美的快速充电解决方案。

为了实现更快的充电速度,仍需要继续研究和发展新的材料和技术,以提高电池的充电速率和安全性。

QX4054锂电池恒流恒压线性充电控制器

QX4054锂电池恒流恒压线性充电控制器

典型应用电路图V CC图1:QX4054典型应用电路图概述 QX4054 是一款完整的单节锂离子电池恒流恒压线性充电控制器,只需要极少的外接元件,便能适用于便携式产品的应用,而且QX4054 是专门为USB 电源充电而设计的 QX4054根据电池电压的不同可分别有涓流充电,恒流充电和恒压充电等三种充电模式。

涓流充电模式的充电电流为满充电电流的1/10;恒流充电模式的充电电流为满充电电流;恒压充电模式的充电电压被固定在4.2V ,在电池电压达到满电量电压并且充电电流降至满充电电流的1/10时,QX4054将自动停止充电。

满充电电流是通过一个外接电阻来设定的。

QX4054还内置了睡眠模式、关断模式、充电电流监测、低压关断、过温保护、自动再充电、工作状态指示等功能。

QX4054采用SOT-23-5封装。

特点 电源电压:4.25 V~6.0V 可编程充电电流:最高800mA 预设4.2V 充电电压的精度:±1% 关断模式下的支持电流:25uA涓流充电阈值电压:2.9V过热保护:保证快速而安全的充电 软启动:有效限制冲击电流无需外接MOS 管、感应电阻和二极管 可从USB 口直接给电池充电 应用领域移动电话、PDA 等便携式设备 锂离子电池充电器 蓝牙设备订货信息产品型号QX4054封装及管脚分配PROG VCC54132GNDCHRG BATSOT-23-5管脚定义内部电路方框图VCC CHRGBAT PROG图2:QX4054的内部电路方框图极限参数(注1)注1:超过上表中规定的极限参数会导致器件永久性损坏,而工作在以上极限条件下可能会影响器件的可靠性。

电特性除非特别说明,V CC =5V ,T A =25o C电特性(接上一页)除非特别说明,V CC=5V,T A =25o C电特性(接上一页)除非特别说明,V CC=5V,T A =25ºC注2:支持电流包括PROG 脚电流(近似100µA),但不包括通过BA T脚流到电池的电流(近似100mA). 注3:I TER M是PROG脚电阻设定充电电流值的一部分。

锂电池充电方案

锂电池充电方案

锂电池充电方案近年来,随着电动工具、电动车辆以及移动设备的普及和使用,锂电池充电方案成为了一个备受关注的话题。

锂电池作为目前最为先进的电池技术之一,其优点包括高能量密度、长寿命、轻巧便携等,因此深受消费者青睐。

然而,充电是锂电池的必经之路,充电方案的安全性、高效性和方便性对于用户来说至关重要。

首先,我们要了解锂电池的特性。

锂电池的充电过程通常分为三个阶段:恒流充电、平衡充电和恒压充电。

在恒流充电阶段,电池会以最大充电电流的形式接收能量,直到电池电压达到某一预设值。

然后,进入平衡充电阶段,电池通过调整电流均衡充放电过程中的电压差,以保证各个电池单元之间的电压保持一致。

最后,当电池电压达到设定的最高值时,充电器会进入恒压充电阶段,此时充电器会保持恒定电压使得充电电流逐渐减小,直到充电电流达到设定的截止电流值。

针对不同的应用场景和需求,有以下几种常见的锂电池充电方案:1. 常规充电方式:常规充电方式是指将充电器与电池直接连接,以常规的恒流恒压充电方式充电。

这种方式简单直接,成本低廉,适用于大部分家用电子设备和一般电动工具。

然而,常规充电方式存在过充和热失控的风险,如果充电器设计不良或者用户不当使用,可能会导致电池损坏甚至安全事故。

2. 智能充电方式:智能充电方式是指在常规充电的基础上加入了控制、保护和管理功能。

通过内置的电池管理芯片,充电器可以实现对电池的智能监控和控制。

当电池电压超过或低于安全范围时,充电器可以自动停止充电,避免过充或过放的风险。

此外,智能充电器还可以根据电池的特性和使用情况进行恒流、平衡和恒压的充电模式切换。

智能充电方式提高了充电的安全性和稳定性,广泛应用于移动设备和高端电动工具。

3. 无线充电方式:无线充电方式是一种新兴的充电技术,采用无线电磁感应原理,将电能通过感应板无线传输至电池内部进行充电。

无线充电方式避免了传统充电方式中电池与充电器之间的电缆连接,提供了更大的便利性和灵活性。

TP4056_1A线性锂电池充电电路

TP4056_1A线性锂电池充电电路

眠模式,BAT 管脚的漏电流小于 2uA。BAT 管脚向电池提供充电电流和 4.2V 的限制电 压。
(引脚 6):电池充电完成指示端。
当电池充电完成时
被内部开关拉到
低电平,表示充电完成。除此之外,
管脚将处于高阻态。
(引脚 7)漏极开路输出的充电状态
指示端。当充电器向电池充电时,

脚被内部开关拉到低电平,表示充电正在进
电流在达到最终浮充电压之后降至设定值 1/10 时,TP4056 将自动终止充电循环。
当输入电压(交流适配器或 USB 电源)被拿掉时,TP4056 自动进入一个低电流状
态,将电池漏电流降至 2uA 以下。TP4056 在有电源时也可置于停机模式,以而将供电
电流降至 55uA。TP4056 的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个
设计的线性充电器电路,利用芯片内部的功率
晶体管对电池进行恒流和恒压充电。充电电流
可以用外部电阻编程设定,最大持续充电电流
可达 1A,不需要另加阻流二极管和电流检测电
阻。TP4056 包含两个漏极开路输出的状态指示
输出端,充电状态指示端
和电池故障状态
指示输出端
。芯片内部的功率管理电路
在芯片的结温超过 145℃时自动降低充电电流,
用于指示充电、结束的 LED 状态引脚。
特点
绝对最大额定值
·高达 1000mA 的可编程充电电流 ·无需 MOSFET、检测电阻器或隔离二极管 ·用于单节锂离子电池、采用 SOP 封装的完整
线性充电器 ·恒定电流/恒定电压操作,并具有可在无过热
危险的情况下实现充电速率最大化的热调节 功能 ·精度达到±1%的 4.2V 预设充电电压 ·用于电池电量检测的充电电流监控器输出 ·自动再充电 ·充电状态双输出、无电池和故障状态显示 ·C/10 充电终止 ·待机模式下的供电电流为 55uA ·2.9V涓流充电器件版本

CN3052A_线性锂电池充电电路

CN3052A_线性锂电池充电电路

REV 1.4
6
应用信息
电源低电压锁存(UVLO)
CN3052A内部有电源电压检测电路,当电源电压低于电源电压过低阈值时,芯片处于关断状态,充电也 被禁止。
睡眠模式
CN3052A内部有睡眠状态比较器,当输入电压VIN小于电池端电压+40mv时,充电器处于睡眠模式;只 有当输入电压VIN上升到电池端电压90mv以上时,充电器才离开睡眠模式,进入正常工作状态。
4.7uF
LED
330
4 VIN
8 CE
5 BAT
4.7uCHRG
6 FAULT
GND 3
1 TEMP
2 ISET
RISET
R1
Bat+
BatNTC
电池
R2
订购信息:
器件型号 CN3052A
图 1 典型应用电路
电压值 4.2V
封装形式 SOP8
工作环境温度 -40℃ to 85℃
应用:
移动电话 数码相机 MP3 播放器 电子词典 蓝牙应用 便携式设备 各种充电器
管脚排列:
TEMP 1 ISET 2 GND 3 VIN 4
8 CE
CN3052A 7 CHRG
6 FAULT 5 BAT

REV 1.4
1
典型应用电路:
输入电压 4.35V to 6V
Wall Adapter
D1
USB Power M1
1K
VIN
CN3052A
图4 同时使用墙上适配器和USB接口
REV 1.4
7
电池温度监测
为了防止温度过高或者过低对电池造成的损害,CN3052A 内部集成有电池温度监测电路。电池温度监测 是通过测量 TEMP 管脚的电压实现的,TEMP 管脚的电压是由电池内的 NTC 热敏电阻和一个电阻分压 网络实现的,如图 1 所示。 CN3052A 将 TEMP 管脚的电压同芯片内部的两个阈值 VLOW 和 VHIGH 相比较,以确认电池的温度是否 超出正常范围。在 CN3052A 内部,VLOW 被固定在 45%×VIN,VHIGH 被固定在 80%×VIN。如果 TEMP 管脚的电压 VTEMP<VLOW 或者 VTEMP>VHIGH 超过 0.15 秒,则表示电池的温度太高或者太低,充电过程 将被暂停;如果 TEMP 管脚的电压 VTEMP 在 VLOW 和 VHIGH 之间超过 0.15 秒,充电周期则继续。 如果将 TEMP 管脚接到地,电池温度监测功能将被禁止。

锂电池线性充电治理IC_20201202

锂电池线性充电治理IC_20201202

锂电池线性充电治理IC一、什么缘故需要充电治理IC因为锂电池本身是由化学物质组合而成的,化学物质在电离充电的进程中有其特有的充电特性,因此依照自身的充电特性来配置充电IC的性能,以达到正确、平安、高效的利用锂电池。

二、锂电池工作原理一、锂电池原料·正极材料:LiCoO2(钴酸锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)·负极材料:石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)·隔膜纸二、充电进程电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子从正极“跳进”电解液里,通过电解液“爬过”隔膜上曲曲折折的小洞,运动到负极,与早就通过外部电路跑到负极的电子结合在一路。

正极上发生的反映为:LiCoO2==充电==Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)负极上发生的反映为:6C+XLi++Xe=====LixC63、放电进程放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电实际上是在外电路加一个能够随电压转变而转变的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。

由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就可不能放电。

电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极通过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上曲曲折折的小洞,“游泳”抵达正极,与早就跑过来的电子结合在一路,咱们通常所说的电池容量指的确实是放电容量。

4、摇椅式电池不难看出,在锂离子电池的充放电进程中,锂离子处于从正极→ 负极→ 正极的运动状态。

若是咱们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两头为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两头来回奔跑。

因此,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

三、锂电池制作工艺流程一、制浆用专门的溶剂和粘结剂别离与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。

二、涂膜将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,别离制成正负极极片。

线性电源方案

线性电源方案
c)线性电源的保护电路齐全,安全性能可靠;
d)线性电源的结构布局合理,符合生产、维护和升级要求。
六、售后服务
1.提供完善的线性电源技术支持,协助客户解决技术问题;
2.提供线性电源的维修、更换服务;
3.定期对线性电源进行回访,了解设备运行情况,提供优化建议。
本线性电源方案旨在为客户提供安全、稳定、高效的Байду номын сангаас性电源产品,助力电子设备行业的发展。在方案实施过程中,如遇特殊情况,可根据实际情况予以调整,确保方案的合理性和有效性。
4.散热管理
-分析电源工作时的热损耗,设计有效的散热方案;
-选择合适的散热材料和结构,保证电源在额定负载下的温升在规定范围内。
5.保护措施
-设计过流、过热、短路等多重保护功能,确保电源及负载安全;
-设定合理的保护阈值,防止误保护,同时避免设备因保护不足而损坏。
6.抗干扰设计
-优化电路布局,减少电磁干扰;
4.提升线性电源的环境适应能力,满足不同应用场景需求。
三、方案内容
1.选用符合国家标准的线性电源元器件,确保元器件质量;
2.依据设备需求,合理设计线性电源的输出电压和电流;
3.优化电源电路设计,提高电源效率和稳定性;
4.强化电源散热措施,降低线性电源的温升;
5.采取防干扰措施,提升线性电源的抗干扰能力;
第2篇
线性电源方案
一、引言
线性电源作为电子设备中不可或缺的部分,其性能直接关系到整个电子系统的稳定性和可靠性。本方案旨在提供一种符合行业规范、高效稳定的线性电源解决方案,以满足各类电子设备的需求。
二、目标与原则
1.目标
-设计出具有高效能、高稳定性和良好安全性能的线性电源;
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新型锂离子电池线性充电解决方案
来源:广电电器网
[导读]锂离子电池在性能优异的同时也对充电器提出了更高的要求,这些要求主要体现在充电过程的控制和锂电池保护方面,具体表现为较大的充电电流、高精度的充电电压、分阶段的充电模式和完善的保护电路等。

关键词:线性充电锂离子电池
锂离子电池以其能量密度高、充放电性能优异、无污染等特点逐渐取代传统的镍镉、镍氢电池、铅酸电池被广泛应用于现代便携式电子产品中。

相对于其他类型电池,锂离子电池在性能优异的同时也对充电器提出了更高的要求,这些要求主要体现在充电过程的控制和锂电池保护方面,具体表现为较大的充电电流、高精度的充电电压、分阶段的充电模式和完善的保护电路等。

芯片介绍
SE9018是一款恒流/恒压模式的锂离子电池线性充电芯片,采用内部PMOSFET架构,并集成有防倒充电路,不需要外部隔离二极管。

芯片预设充饱电压为4.2V,精度为±1.5%,充电电流可通过外部电阻进行设置,最大持续充电电流可达1A.当芯片由于工作功率大、环境温度高或PCB散热性能差等原因导致结温高于140℃时,内部热反馈电路会自动减小充电电流,将芯片温度控制在安全范围之内。

为使芯片能够维持高效工作状态,应采取措施尽量降低芯片工作功率和芯片温度,例如输入端串联小电阻(降低输入电压)、增大PCB散热铜箔面积、使芯片散热片与PCB铜箔充分接触等。

图1 SE9018脚位图
图2 SE9018原理图
SE9018内部集成电池温度监测电路,当电池温度超出正常范围(过高或过低)时,芯片自动停止充电过程,防止电池因为温度过高或过低而损伤。

电池温度监测是通过判断TEMP端电压(VTEMP)实现的,VTEMP由一个包括电池内部NTC 热敏电阻在内的电阻分压网络提供。

当VTEMP处于45%×VCC与80%×VCC之间时,芯片判断电池温度处于正常范围内;当VTEMP 《 45%×VCC或VTEMP 》 80%×VCC时,芯片判断电池温度过高或过低;当TEMP端接地时,电池温度监测功能被禁用。

SE9018包含两个漏极开路的状态指示输出端CHRG和STDBY,当电路处于充电状态时,CHRG端置低电平,STDBY端为高阻态;当电池充饱时,CHRG端变为高阻态,STDBY端置低电平。

当电池温度监测功能正常使用时,如果芯片未连接电池或电池温度超出正常范围,CHRG 端和STDBY端均为高阻态;当电池温度监测功能被禁用时,如果芯片未连接电池,STDBY端为低电平,CHRG端输出脉冲信号。

SE9018的其他功能包括手动停机、欠压闭锁、自动再充电等。

典型的基于SE9018的锂离子电池充电电路如图3所示。

CE端为高电平时,SE9018正常工作。

图3 SE9018典型应用电路
1.充电电流的设置
恒流充电过程中的充电电流Ibat由PORG端与GND端之间的电阻Rprog设定,Ibat与Rprog阻值的关系为:
公式1
例如,如果想得到1A的恒定充电电流,根据公式1可得Rprog=1200Ω。

2.电池温度监测电路设置
电池温度监测电路的设置主要是对R1和R2进行设置,假设NTC热敏电阻在最低工作温度时的电阻为RTL,在最高工作温度时的电阻为RTH(RTL与RTH的数据可查相关电池手册或通过实验得到),则R1,R2的阻值分别为:
公式2
公式3
在实际应用中,如果只需要高温保护,不需要低温保护,可以将R2去掉。

此时,R1的阻值为:
公式4
3.手动停机设置
在充电过程中,可随时通过置CE端为低电平或去掉Rprog(PROG端浮置)将SE9018置于停机状态,此时电池漏电流降至2uA以下,输入电流降至70uA以下。

4.欠压闭锁状态
若输入电压VCC低于欠压锁定阈值或VCC与电池电压Vbat之差小于120mV,SE9018处于欠压闭锁状态。

当芯片处于停机状态或欠压闭锁状态时,CHRG端与STDBY端均为高阻态。

5.正常充电工作周期
当SE9018的各输入端与电池均处于正常状态时,充电电路进入正常充电周期,此周期包括四种基本工作模式:涓流充电、恒流充电、恒压充电、充电结束与再充电。

若电池电压Vbat低于2.9V,充电电路进入涓流充电模式,此时充电电流为恒流充电电流的十分之一(如果恒流充电电流被设置为1A,则涓流充电电流为100mA),涓流充电状态会一直保持到电池电压Vbat达到2.9V.涓流充电模式主要是为了避免电池电压太低时大电流冲击给电池内部结构带来的损害。

电池电压高于2.9V但小于预设充饱电压4.2V时,充电电路处于恒流充电模式,如上所述,充电电流由Rprog确定。

电池电压达到4.2V时,充电电路进入恒压充电模式,此时BAT端电压维持在4.2V,充电电流逐渐减小。

此过程的主要作用是减小电池内阻对于充饱电压的影响,使电池充电更加充分。

当充电电流减小至恒流充电电流的1/10时,充电电路停止向电池充电并进入低功耗的待机状态。

在待机状态时,SE9018会持续监测电池电压,如果电池电压降至4.05V以下,充电电路会再次对电池进行充电。

6. 指示灯状态
表1
7.兼容USB电源与适配器电源的电路
同时,使用SE9018芯片可以实现适用于USB电源和适配器电源的充电电路,电路图如图4所示。

图4 USB与适配器方案
使用USB电源供电时,PMOS与NMOS栅极被下拉至低电位,PMOS导通, USB电源对SE9018进行供电,SCHOTTKY二极管防止USB端向适配器端漏电。

NMOS截止,Rp1被断开,Rprog = 2.4kΩ,恒流充电电流为500mA.
使用5V适配器进行供电时,PMOS与NMOS栅极为高电位,PMOS截止,防止适配器端向USB 端漏电,适配器5V电压通过SCHOTTKY二极管对SE9018进行供电。

NMOS导通,Rp1被接入电路中,此时Rprog为Rp1与2.4kΩ电阻并联,通过设置Rp1,可以实现大于500mA 的恒流充电电流。

结论
本文讨论了智能大电流锂离子电池线性充电解决方案,使用的SE9018芯片具有充电速度快、对电池保护功能强、外围元器件数目较少等特点,而且该芯片还适合USB电源和适配器电源工作,是较为实用的智能大电流锂离子电池充电芯片。

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