BQ2057锂电池充电器原理

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锂电池充电器工作原理

锂电池充电器工作原理

锂电池充电器工作原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠锂电池充电器的工作原理。

你说这锂电池充电器啊,就好比是一个勤劳的小管家,专门负责给锂电池这个“小家伙”补充能量呢!想象一下,锂电池就像是一个饿了的小朋友,而充电器就是那装满美食的饭盒。

它是怎么工作的呢?其实啊,就是把电通过一些奇妙的电路和元件,稳稳当当地送进锂电池里。

这过程就像是给小朋友喂饭,得小心翼翼的,不能太多也不能太少。

充电器先把咱家里插座上的交流电,通过一些神奇的魔法,变成直流电。

这直流电就像是专门为锂电池定制的美食一样。

然后呢,它会根据锂电池的状态,调整电流和电压的大小。

就好像小朋友吃饭,有时候吃得快,有时候吃得慢,得看着来。

这里面可有不少门道呢!要是电流电压太大了,那可不行,就像给小朋友喂饭喂得太急了,会噎着。

太小了呢,又充得太慢,让人着急。

所以啊,这充电器可得聪明着呢!你看,这锂电池充电器虽然不大,可作用大着呢!没有它,咱那些手机啊、电脑啊、电动车啥的,不都得“罢工”啦?它就像是默默奉献的小卫士,守护着我们的电子设备。

而且啊,不同的锂电池充电器还有不同的特点呢!有的小巧玲珑,方便携带,就像个小机灵鬼;有的呢,功率强大,充电速度超快,就像是个大力士。

咱在选择充电器的时候,也得注意哦!可不能随便找一个就用,得找适合咱设备的,不然出了问题可就麻烦啦!这就好比给小朋友找食物,得找适合他吃的,不然吃坏了肚子可咋办?哎呀,这锂电池充电器的工作原理虽然不复杂,但也不是那么简单就能弄明白的呀!不过没关系,咱多了解了解,不就清楚啦!反正它就是那么神奇,那么重要,咱可离不开它呢!你说是不是?总之呢,锂电池充电器就是我们生活中不可或缺的好帮手,让我们的电子设备时刻保持活力。

所以啊,咱可得好好对待它,让它一直为我们服务呀!。

BQ2057

BQ2057

在设计该课题的充电器部分时,我们力求外围电路简单,方便紧凑,要求充电器具有自动充电,温度检测,三段式充电模式等功能,结合这些要求,我们选择BQ2057锂电池充电管理芯片。

BQ2057系列是美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片,BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池的充电需要,利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单,非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。

BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间,带有可选的电池温度监测,利用电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。

内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流,充电状态识别可由输出的LE D指示灯或与主控器接口实现,具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。

BQ2057的引脚功能描述如下:∙VCC (引脚1):工作电源输入;∙TS (引脚2):温度感测输入,用于检测电池组的温度;∙ STAT(引脚3):充电状态输出,包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态;∙ VSS (引脚4):工作电源地输入;∙ CC (引脚5):充电控制输出;∙ COMP(引脚6):充电速率补偿输入;∙ SNS (引脚7):充电电流感测输入;∙ BAT (引脚8):锂电池电压输入;参考BQ2057的参数功能表(datasheet ),和锂电池的特性,我们选用BQ2057C 型号芯片,有关参数设计过程和外围充电电路分析如下:已知锂电池参数为:额定电压3.7V ,充电限制电压4.2V ,标称容量2000mAh ,数量为1节。

1.电源电压cc V 的选择:4.20.85.0cc bat g V V V V =+=+=,其中bat V 为芯片充电电压,g V 为MOSFET 管导通电压,取0.8V2.分压电阻参数的计算:锂电池的充电限制电压为标准充电电压,所以选BQ2057C 型号芯片,无需接分压电阻3.温度检测设计:选择NTC 热敏电阻,则温度检测分压电阻可根据下式计算:15**3*()TH TC T TC TH R R R R R =- 25**2*7*TH TC T TC TH R R R R R =- 其中TH R 为NTC 最高温度对应的阻值,TC R 为最低温度阻值。

锂电池充电电路及原理简介

锂电池充电电路及原理简介

锂离子电池的原理及充电器锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极,放电时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂离子电池阴极。

锂离子在阳极和阴极之间移动,电极本身不发生变化。

这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别。

锂离子电池的阳极为石墨晶体,阴极通常为二氧化锂。

充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。

放电时,锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子,并在阴极处合成锂原子。

所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,所以这种电池叫做锂离子电池。

一、锂离子电池的充放电特性500mAh的AA型锂离子电池的充放电特性曲线如图1。

单只锂离子电池的充电电压最好保持在4.1V+50mV,充电电流通常限制在1C(500mA)以下,否则会造成锂离子电池永久性损坏。

锂离子电池通常采用恒流/恒压充电模式,即先采用1C的恒定电流充电,电池电压不断上升,当上升到4.1V时充电器应立即转入恒压方式(4.1V+50mV),充电电流逐渐减小,当电池充足电时,电流降到涓流充电电流。

用此方法,大约两个小时电池可以充足(500mAh)。

锂离子电池放电电流不应超过3C(1.5A),单体电池电压不应低于2.2V,否则会造成损坏。

采用0.2C的放电电流,电池电压下降到2.7V时,可以放出额定电池容量(500mAh),采用1C的放电电流时,电池能够放出90%的电池容量,另外环境的温度对电池的放电容量也会产生影响,所以规定了锂离子电池放电时的温度为-20℃~+60℃。

锂离子电池的一个特点是比较容易显示剩余电量,因为锂离子电池的工作电压随时间徐徐下降,锂离子电池放电起始电压为4.1V(4.2V),放电终止电压为2.5V。

二、锂离子电池的优缺点优点:1.工作电压高;2.体积小、重量轻、能量高;3.寿命长;4.安全快速充电;5.允许温度范围宽;6.放电电流小、无记忆效应、无环境污染。

锂电池充电电路原理及应用

锂电池充电电路原理及应用

锂电池充电电路原理及应用锂电池充电电路原理及应用锂电池充电电路原理及应用锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。

一、池与镍镉、镍氢可充电池锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。

充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。

放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。

所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。

因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。

锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。

镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。

镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有 1.2V,因而在使用范围上受到限制。

二、锂电池的特点1、具有更高的重量能量比、体积能量比;2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;4、无记忆效应。

锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;5、寿命长。

正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;6、可以快速充电。

锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;7、可以随意并联使用;8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;9、成本高。

与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。

三、电池的内部结构锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。

电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。

正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。

负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。

电池内充有有机电解质溶液。

另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。

锂电池充电电路原理

锂电池充电电路原理

锂电池充电电路原理
锂电池充电电路原理主要涉及锂离子在电池正负极之间的移动。

以下是锂电池充电电路原理的简要介绍:
1.涓流充电:当电池电压低于3V左右时,采用涓流充电。

此时,充电电流是恒流充电电流的十分之一。

即0.1C(以恒定充电电流为1A为例,涓流充电电流为100mA)。

涓流充电用来对完全放电的电池单元进行预充,也称为恢复性充电。

2.恒流充电:当电池电压上升到涓流充电阈值以上时。

提高充电电流进行恒流充电。

恒流充电的电流在0.2C至1.0C之间。

电池电压随若恒流充电过程逐步升高,一般单节电池设定的此电压为
3.0-
4.2V。

3.恒压充电:当电池电压上升到
4.2V时,恒流充电结束,开始恒压充电阶段。

在恒压充电阶段,充电电压保持恒定。

充电电流逐渐下降。

当电流下降至设定充电电流的1/10时,充电结束。

总之,锂电池的充电原理是锂离子在电池正负极之间的移动。

在充电过程中,锂离子从正极脱嵌出来,通过电解质传递到负极。

同时发生正负极材料的氧化还原反应。

充电过程通过连接电池正负极与电源来完成。

具体的电路设计和元件选择将根据实际应用需求和电池特性而定。

制表:审核:批准:。

锂电池充电器原理

锂电池充电器原理

锂电池充电器原理首先,电流控制是锂电池充电器的一个重要功能。

电流是指电荷通过导体的速度,也可以理解为单位时间内通过导体的电荷量。

锂电池充电器在充电时需要控制电流的大小,以保证充电效果和充电时间的控制。

在实际应用中,电流控制主要通过控制充电器的输出电流来实现。

实现电流控制的充电器一般会采用一个电流传感器来监测充电电流的大小。

电流传感器通常采用霍尔效应传感器或电阻传感器。

当充电电流超过设定的电流阈值时,充电器会自动降低输出电压,以控制充电电流的大小。

当充电电流低于设定的电流阈值时,充电器会相应增加输出电压,以提高充电速度。

这样就能够实现对充电电流的控制。

另外一个重要的原理是电压控制。

电压是指在一个电路中单位电荷所具有的能量。

在锂电池充电过程中,充电器需要根据锂电池的电压状态来调整输出电压,以保持合适的充电电压。

在充电时,锂电池的电压会逐渐上升,充电器需要不断调整输出电压以保持恒定的充电电压。

电压控制一般通过反馈电路来实现。

充电器会将一部分输出电压通过反馈电路返回,与参考电压进行比较。

当充电器输出电压高于参考电压时,反馈电路会使充电器减少输出电压,以降低充电电压。

反之,当充电器输出电压低于参考电压时,反馈电路会使充电器增加输出电压,以提高充电电压。

这样就能够实现对充电电压的控制。

此外,为了提高充电效率和保护充电设备,现代锂电池充电器还会配备一些安全保护措施。

比如过充保护功能,充电器会在电池充满后自动停止充电,防止过度充电导致锂电池损坏。

还有过流保护功能,充电器会在充电电流过大时自动减小电流输出,以避免充电器过载。

此外,还有过温保护功能,当充电器温度过高时会自动断电,以防止过热损坏。

总结起来,锂电池充电器原理涉及电流控制和电压控制。

电流控制通过电流传感器监测充电电流大小,动态调节输出电压以控制充电电流。

电压控制通过反馈电路将输出电压与参考电压比较,动态调节输出电压以保持合适的充电电压。

除此之外,充电器还会配备各种保护措施,以提高充电效率和安全性。

锂电池充电器工作原理详解

锂电池充电器工作原理详解

锂电池充电器工作原理详解锂电池充电器是一种用于给锂电池充电的设备,它采用特定的工作原理来确保锂电池充电过程安全和高效。

本文将详细解释锂电池充电器的工作原理,包括锂电池充电器的类型、充电过程中的控制电路、充电器的保护功能以及充电器的工作原理。

一、锂电池充电器的类型目前市面上常见的锂电池充电器主要分为恒流充电器和恒压充电器。

恒流充电器是通过控制充电电流来充电,当电池电压低于设定值时,充电器会提供最大充电电流直到电池电压达到设定值,然后逐渐减小充电电流直至充电结束。

而恒压充电器则是通过控制充电电压来进行充电,当电池电压接近设定值时,充电器会减小充电电流直至充电结束。

二、充电过程中的控制电路在充电过程中,充电器通过控制电路来监测和调节充电电流和电压,以确保充电过程稳定和安全。

其中包括恒流充电器的电流控制电路和恒压充电器的电压控制电路。

电流控制电路通常采用电流采样电路和反馈控制电路来实现对电池充电电流的精确控制,而电压控制电路则包括电压采样电路和反馈控制电路,能够确保充电电压稳定在设定范围内。

三、充电器的保护功能一款优秀的锂电池充电器应该具备多重保护功能,以保障充电安全。

充电器通常包括过电压保护、过电流保护、短路保护、过温保护等功能,当电池或充电器出现异常情况时,充电器会自动切断充电电路以防止安全事故的发生。

四、充电器的工作原理充电器的工作原理主要通过控制电路和功率转换电路来实现。

当充电器接通电源后,控制电路会进行初始化,监测电池电压、温度和其他参数,并根据设定值调节功率转换电路输出的电流和电压,开始充电过程。

在充电过程中,控制电路会不断监测电池状态并实时调节输出电流和电压,直到电池充满或充电结束。

通过保护电路对充电器和电池进行实时监测和保护。

锂电池充电器通过恒流或恒压充电原理以及相应的控制电路和保护功能来确保充电过程高效、安全和稳定。

有效的充电器工作原理能够延长电池寿命,提高充电效率,同时避免了电池过充、过放等安全隐患。

锂电池充电电路原理及应用

锂电池充电电路原理及应用

锂电池充电电路原理及应用.锂电池充电电路原理及应用锂电池充电电路原理及应用锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。

一、池与镍镉、镍氢可充电池锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。

充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。

放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。

所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。

因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。

锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。

镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。

镍氢电池但单体且不污染环境,具有较高的性能价格比,电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。

二、锂电池的特点1、具有更高的重量能量比、体积能量比;2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;4、无记忆效应。

锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;5、寿命长。

正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;6、可以快速充电。

锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;7、可以随意并联使用;8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;9、成本高。

与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。

.三、电池的内部结构锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。

电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。

正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。

负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。

电池内充有有机电解质溶液。

锂电池充电器原理

锂电池充电器原理

锂电池充电器原理
锂电池充电器的原理是利用电流将锂离子从负极移向正极,使锂电池充电。

充电器中含有一个直流电源,将交流电转换为直流电,并且具有电流控制和电压控制的功能。

一般来说,锂电池充电器有恒流充电和恒压充电两种工作模式。

在恒流充电模式下,充电器会通过电流控制电路将恒定的电流输出至锂电池,直到锂电池的电压达到预定标准或者设定时间到达时停止充电。

在恒压充电模式下,当锂电池的电压已经达到预设值时,充电器会通过电压控制电路,将输出的电压维持在恒定值。

充电器会监测锂电池的电压并根据其变化自动调节输出电压,以保持恒定。

充电器中内置有保护电路,来确保充电过程中的安全性,包括过流保护、过压保护、过温保护等功能。

这些保护电路可以帮助避免充电器对电池的过度充电,从而延长锂电池的使用寿命。

总的来说,锂电池充电器通过控制恒定的电流或者电压来实现对锂电池的充电。

不同类型的锂电池可能需要不同的充电方式,因此充电器的设计需要根据锂电池的要求进行调整。

锂电池充电器的工作原理

锂电池充电器的工作原理

锂电池充电器的工作原理(4运算放大器),实现三阶段充电。

交流电经D1-D4整流,C5滤波得到300V左右直流电。

此电压给C4充电,经TF1高压绕组,TF2主绕组,V2等形成启动电流。

TF2反馈绕组产生感应电压,使V1,V2轮流导通。

因此在TF1低压供电绕组产生电压,经D9,D10整流,C8滤波,给TL494,LM324,V3,V4等供电。

此时输出电压较低。

TL494启动后其8脚,11脚轮流输出脉冲,推动V3,V4,经TF2反馈绕组激励V1,V2。

使V1,V2,由自激状态转入受控状态。

TF2输出绕组电压上升,此电压经R29,R26,R27分压后反馈给TL494的1脚(电压反馈)使输出电压稳定在41.2V上。

R30是电流取样电阻,充电时R30产生压降。

此电压经R11,R12反馈给TL494的15脚(电流反馈)使充电电流恒定在1.8A左右。

另外充电电流在D20上产生压降,经R42到达LM324的3脚。

使2脚输出高电压点亮充电灯,同时7脚输出低电压,浮充灯熄灭。

充电器进入恒流充电阶段。

而且7脚低电压拉低D19阳极的电压。

使TL494的1脚电压降低,这将导致充电器最高输出电压达到44.8V。

当电池电压上升至44.8V时,进入恒压阶段。

当充电电流降低到0.3A—0.4A时LM324的3脚电压降低,1脚输出低电压,充电灯熄灭。

同时7脚输出高电压,浮充灯点亮。

而且7脚高电压抬高D19阳极的电压。

使TL494的1脚电压上升,这将导致充电器输出电压降低到41.2V上。

充电器进入浮充。

故障解析1.保险丝管熔断一般情况下,保险丝管熔断说明充电器的内部电路存在短路或过流的故障。

这是由于充电器长时间工作在高电压、大电流的状态下,内部器件的故障率较高所致。

另外,电网电压的波动,浪涌都会引起充电器内电流瞬间增大而使保险丝熔断。

维修方法∶首先仔细查看电路板上面的各个元件,看这些元件的外表是否被烧糊或有电解液溢出,闻—闻有无异昧。

锂电池充电器原理图详解(附图)

锂电池充电器原理图详解(附图)

锂电池充电器原理图详解(附图)锂电池充电器原理图是什么呢?在充电时,手机和电动车使用的充电器多为锂电池充电器,那么你知道锂电池充电器原理图是什么呢?下面世界工厂网小编就和大家聊聊锂电池充电器原理图,也长长见识。

锂离子电池具有单只端电压高、比容量大等优点,但其充电必须使用专用充电器,因为它在过充电时极易损坏。

锂离子电池充电器之所以称“新创意”,是因为它除监视电池的充电状态外,还能分阶段控制电池的最大充电电流。

用本充电器充电开始时,充电电流从10mA依次递增至270mA,当电量充至70%左右时,自动改用最大220mA充电,然后依次改为最大170mA、120mA和70mA,最后以10mA左右的涓流结束充电。

这种充电方法可以较大限度地将锂离子电池充足。

本装置电路如附图所示。

IC1构成频率约1Hz1的多谐振荡器,IC2构成脉冲频率6分配器,IC3构成充电执行电路。

通电后IC2复位,Q0输出高电平,这时IC3输出电压仅1.25V,电路由+15V经R1给电池提供约10mA的充电电流。

通电后IC1起振,其③脚输出的脉冲触发IC2工作,使输出端Q1~Q5依次出现高电平,经不同的分压电阻分压后,IC3的输出电压按6V、7V、8V、9V、10V依次递增,充电电流也因此在70mA至270mA之间依次递增。

当Q6输出高电平时IC2被复位,此后电路在IC1输出脉冲的作用下重复上述过程。

锂电池的标称电压为3.6V,通常放电至3V即需充电,终止充电电压最高为4.2V。

IC4构成电池端电压检测电路,其门限电压即电池充电终止电压可通过RP在4~4.2V范围内设定。

电池刚充电时的端电压低于检测电路的门限电压,IC4输出低电平,这时IC2的Q0~Q5均能依次循环呈高电平,使充电电流在10门A~270门A之间阶跃循环变化,即Q0=1时充电电流约10门A,Q1=1时阶跃至约70mA……,Q5=1时阶跃至最大,约270mA。

电池充进一定电量后,其端电压升高,且大电流充电时呈现的电压比小电流充电时更高。

基于BQ2057的锂电池组充电电路设计

基于BQ2057的锂电池组充电电路设计

第6期机电技术95基于BQ2057的锂电池组充电电路设计郭红英(漳州职业技术学院 电子工程系,福建 漳州 363000)摘 要:一种基于新型充电管理芯片BQ2057控制的锂电池充放电控制电路,对二节及多节锂电池串联的电池矩阵进行充电管理。

由51单片机对电池阵进行扫描选通控制及预约充电管理,同时外扩数据显示及报警提示功能。

每个电池组回路通过一个取样电路向BQ2057反馈充电电压,实时监测充电锂电池组的电压并输出控制信号,并改变充电模式或是切换充电电池组。

关键词:BQ2057;电池组;预约充电;充电模式中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-095-03目前在电动汽车的候选电池中,锂电池的比能量最高。

锂电池与人们的日常生活及工作紧密相联,大容量的锂电池及锂电池矩阵的应用方面在技术上仍然面临着容量均衡、在线测量和集中管理等问题。

多节锂电池在串联后会因电池的自放电、受热不均、软短路、容量退化等因素产生容量不均衡,这种不均衡将使多节锂电池的串联使用性能受到影响,因此,保持电池在串联使用过程中的容量均衡对放电质量及其使用寿命起着关键性的作用。

基于BQ2057充电管理芯片的扩展应用,可对多节锂离子电池组进行高效的恒流恒压充电,具有重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性,适用于各种便携式移动终端设备的电源管理,能有效地延长电池寿命且利于管理电路的紧凑设计。

1 BQ2057的功能特性BQ2057的功能结构及其引脚如图1所示,各引脚功能如下:图1 功能结构图BAT 引脚:充电锂电池电压输入端,检测电池的充电情况;SNS 引脚:电流检测输入端。

充电电池的充电电流情况通过采样电阻由SNS 引脚反馈给控制芯片;COMP 引脚:充电速率补偿。

用于设置充电补偿情况,这是一个可变的调节电压,为充电电池提供了一个可变的充电电流;CC 引脚:充电控制输出。

该引脚是内部电路源极开路跟随器的输出,可驱动外部功率管,调节充电电压及电流的大小具有充电开关的作用; TS:温度检测。

锂电池充电器原理

锂电池充电器原理

锂电池充电器原理锂电池充电器是一种用于给锂电池充电的设备,它的原理是通过控制电流和电压,将电能传递到锂电池中,从而实现对锂电池的充电。

锂电池充电器的原理涉及到电流、电压、充电模式等多个方面的知识,下面将详细介绍锂电池充电器的原理。

首先,锂电池充电器的原理与电流控制有关。

在充电过程中,电流是一个非常重要的参数。

充电器需要根据锂电池的不同类型和容量,以及充电时的环境温度等因素,来控制充电时的电流大小。

一般来说,锂电池的充电电流应该在其额定电流范围内,过大或过小的电流都会影响充电效果和电池寿命。

因此,锂电池充电器需要通过内部电路来控制充电时的电流大小,以确保充电过程安全可靠。

其次,锂电池充电器的原理还涉及到电压控制。

在充电过程中,电压也是一个重要的参数。

充电器需要根据锂电池的电压特性,来控制充电时的电压大小。

一般来说,锂电池的充电电压应该在其允许范围内,过高或过低的电压都会对电池造成损害。

因此,锂电池充电器需要通过内部电路来控制充电时的电压大小,以确保充电过程安全可靠。

此外,锂电池充电器的原理还涉及到充电模式的选择。

根据锂电池的不同类型和特性,充电器需要选择恰当的充电模式,包括恒流充电、恒压充电和浮充等不同的充电阶段。

恒流充电阶段是在锂电池电压较低时,通过控制电流来实现快速充电;恒压充电阶段是在锂电池电压接近满电时,通过控制电压来实现充电维持;浮充充电阶段是在锂电池已经满电时,通过控制微小的电流来保持电池的满电状态。

充电器需要根据锂电池的实际情况,选择合适的充电模式,以确保充电过程的高效和安全。

综上所述,锂电池充电器的原理涉及到电流控制、电压控制和充电模式的选择。

通过对这些参数的精确控制,锂电池充电器能够实现对锂电池的高效、安全、稳定的充电。

在实际使用中,用户应该根据锂电池的类型和规格,选择合适的充电器,并严格按照充电器的使用说明进行操作,以确保充电过程安全可靠,延长锂电池的使用寿命。

充电器便携式锂电池充电电路的设计01

充电器便携式锂电池充电电路的设计01
BAT
高于V
CC
,说明外接电源
未接,或者电源电压不足以对 电池充电,芯片将禁止充电,进 入睡眠状态以节省功耗。如果 V C C> V B A T, 那 么 芯 片 对 当 前 电 池 温度进行检测。若温度不在预定 的范围内,显示温度故障,中断 当前进程,直到温度恢复正常再 继续下一步操作。接着芯片判断 电 池 电 压 是 否 低 于 V m i n。 若 是 , 充电器对电池进行预充电,直到 V B A T >V m i n ;否则直接进入先恒流 a. 高边接法 b. 低边接法 后恒压的正常充电状态。正常充 电状态结束的标志是,恒压状态 时,充电电流的大小达到恒流值 或者长时间放置未使用,端电压低 于某个值V m i n时,芯片进入预充状 态。此状态下,充电器保持恒流输 出,电流的大小是正常充电状态恒 流值的1/10。此状态一直持续到电 池端电压达到Vmin为止。 恒流充电:电池端电压达到 V m i n后 , 充 电 器 进 入 恒 流 充 电 状 态。此状态下,充电器保持恒流输 出,电池端电压单调上升。此状态 一直持续到电池端电压达到充电终 止电压为止。 恒压充电:电池端电压达到 充电终止电压后,充电器就进入恒 B Q2057的充电过程分为预 充、恒流充电和恒压充电三个阶 段,如图1所示。 预充:当电池由于深度放电 压充电状态,充电器的输出电压恒 定在充电终止电压不再变化,而充 电电流随着电池充入能量的增加而 逐渐减小。此状态在充电电流再次
R T1 = 5 × R TH × R TC 3 × R TC − R TH
(
)
≈ 8554.5Ω ,
图8
电池的充电曲线

取8.2kW;
106 2008.11 电子设计应用
Application Solution | Power Supply Technologies

锂电池充电器设计原理

锂电池充电器设计原理

锂电池充电器设计原理
一.锂电池特性:
锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池具有重量轻,容量大,内阻小的特点,因而广泛使用。

但是它有极容易损坏,如果不按照它的充电特性,可充电次数将大大折扣。

1.锂电池充电分为以下四个阶段:
1).PRECHARGE 当电压降低到2.3V以下
2).CONST CURRENT CHARGE 电压在2.3V到4.2V之间
3).CONST VOLTAGE CHARGE 当电压>= 4.2V
4).TRICKLE CHAGE 当充电电流小于某个值
2.四个阶段说明:
1).precharge 一般取20mA, 预充10分钟
2).const charge 一般取0.2C, 充至4.2V,其间要求监视电池温度
3).const voltage charge 充至 < 某个电流值
4).trickle charge 当3结束后,以某一个极小的电流平衡自放电
二.充电流程:
三. 充电电路:
三菱的充电专用IC M62242
如图: 首先充电电流通过P-MOSFET调整管,流到0.1R的恒流取样电阻,经过一个二极管加到电池上.
TYPE端口为电池类型识别
TH 端口接电池的NTC,作为温度保护电路。

单运放构成的单稳延时电路

单运放构成的单稳延时电路

单稳延时电路由接成电压比较器的单运放构成,电路如附图所示,有电路简单、调节延时方便等特点。

常态时,IC输出保持低电平,这个状态是稳定的。

当负脉冲经C1输入至反相端时,反相端电位低于同相端电位,输出端由低电平翻转为高电平,这个状态是不稳定的。

此高电平经R1、R2分压后加至IC的同相端,使同相端电位高于反相端,从而保持高电平输出。

同时,该高电平经R3和C2充电,当C2上电压被充至使反相端电位高于同相端电位时,其输出端又翻转为低电平。

此时,同相端电位约为零,而C2上的电压经VD1迅速向输出端放电,使电路加速恢复到初始状态。

电路稳定后反相端电位仍高于同相端电位,使输出低电平得以保持。

该电路的延时时间T不仅取决于R3、C2,而且还取决于R1、R2的分压比。

所以,调节延时时间十分方便,既可调整C2、R3进行延时粗调,又可调整R2进行细调(分压比若取1/2~2/3,延时精度较高)。

但是,该电路在上电时的状态是随机的,要使该电路上电后有唯一的输出状态,有两种方法:一是在电路中增加R4。

这样,在上电时,由于C1上电压不能突变,电源电压经R4、C1加至反相端,即可置输出于低电平;二是在同相端与地之间接一只二极管VD2和一只开关S(如虚线所示)。

上电时如输出为高电平,虽然这一状态是不稳定的,但如上所述,要经过时间T输出才为低电平,而实用上往往需要电路上电时即刻复位。

为此,可在上电时先将S接通,若输出为高电平,则C2充电到0.7V即可使电路复位,大大缩短了电路上电复位的时间。

复位后将S断开,电路即可正常工作。

实际应用中,若取R1为100kΩ,R2为200kΩ,则分压比为2/3,触发延时时间约为0.7R3×C2。

C1可取0.1μF,R3可取10kΩ以上。

IC可用单电源运放或比较器,如LM324或LM339。

晶体管延时电路电路这里介绍的延时电路,其延时时间在0~120分钟内连续可调,可作为家用电器的延时装置。

此电路结构简单、工作可靠,完全可以满足一般家庭使用。

充放电BQ工作原理分析

充放电BQ工作原理分析

充放电BQ工作原理分析
在充电过程中,BQ首先通过检测充电电压来确定电池的充电状态,
然后根据充电状态对充电电流进行控制。

一般来说,当电池的电压低于一
定阈值时,芯片会将充电电流增大,以加快充电速度;而当电池电压达到
设定值时,芯片会将充电电流逐渐减小,以保持充电电流稳定。

BQ还具有温度控制功能,当充电电流超过一定阈值时,芯片会自动
减小充电电流,以避免过热导致电池损坏。

此外,BQ还可以通过反向电
流保护来防止充电电源逆流,对于电池充电结束后的浮充状态,芯片会自
动保持一个较小的充电电流以防止电池电压下降。

在放电过程中,BQ会根据电池电压来确定电池的放电状态,并对放
电电流进行控制。

当电池电压下降到一定阈值时,芯片会自动减小放电电
流以避免电池过度放电。

此外,BQ还具有短路保护功能,当电池短路时,芯片会自动切断电流,以保护电池和电子设备的安全。

BQ还可以通过检测外部电源来判断是否需要进行充电,当外部电源
接入时,芯片会自动切换到充电模式,开始对电池进行充电;而当外部电
源断开时,芯片会自动切换到放电模式,并对电池进行放电。

总的来说,充放电BQ的工作原理是通过检测电池电压和外部电源状
态来确定充电或放电模式,并对充放电过程中的电流进行控制,以保证充
电电流和放电电流的稳定性和安全性。

它的主要作用是提供一种可靠的充
电管理方案,延长电池的使用寿命,并保护电池和电子设备的安全。

单片机智能充电器

单片机智能充电器

C OCCUPATION1112012 06案例ASES单片机智能充电器文/马 俊随着信息技术的发展,电池作为一个传统产业,正经历着前所未有的变革。

各种电子产品的电池得到广泛应用,充电器不可或缺。

从电动刮胡刀到mp3,从手机到笔记本电脑,几乎只要用到电池的设备都会用到充电器。

51系列单片机是当前使用最广泛的8位单片机系列,其丰富的开发资源和较低的开发成本,使单片机实现充电器的智能化成为可能。

比较科学的充电器常采用专用的充电控制芯片配合单片机控制的方式。

通过单片机对充电控制芯片的控制,可以检测出电池充电饱和时发出电压变化信号,比较精确地结束充电工作,实现充电过程的智能化,缩短充电时间,维护电池工作状态,延长电池使用寿命。

本文设计的单片机智能充电器是利用单片机来控制充电电源的通断。

当电池放入后,单片机发出信号控制充电芯片对电池进行充电。

当充电完成后充电芯片发出信号让单片机停止充电电源的输入,同时显示充电所持续的时间。

系统组成框图,如下图所示。

STC89C52单片机电源电路光耦隔离电路充电控制电路时分秒计时电路按键电路单片机智能充电器系统组成框图一、电源电路变压器输出端的9V电压,经桥式整流电容滤波后在电容C4两端大约会有11V左右的电压。

如果从电容两端直接接负载,当负载变化或交流电源有波动时,C4两端电压会有大幅度变化。

为了得到一个稳定的直流电压,在C4后接一个三端稳压器LM7805。

在LM7805后再接一个滤波电容C5,容量为105μF,这样就能得到一个比较稳定的5V直流电压。

二、STC89C52单片机S T C 89C 52是智能充电器的控制中心,工作频率为11.0592MHz,可通过外部中断0响应充电芯片BQ2057输出的充电状态,并通过P2.0口输出控制信号,控制光耦隔离芯片6N137,随时启动或关断充电电源。

三、光耦隔离电路为了降低电压干扰,保持电路稳定,在LM7805三端稳压器完成稳压后,将5V电压先经过光耦隔离芯片6N137处理,再传给锂电池充电管理芯片BQ2057。

锂电池充电电路原理及应用

锂电池充电电路原理及应用

锂电池充电电路原理及应用锂电池充电电路原理及应用锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。

一、池与镍镉、镍氢可充电池锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。

充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。

放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。

所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。

因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。

锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。

镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。

镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。

二、锂电池的特点1、具有更高的重量能量比、体积能量比;2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;4、无记忆效应。

锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;5、寿命长。

正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;6、可以快速充电。

锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;7、可以随意并联使用;8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;9、成本高。

与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。

三、电池的内部结构锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。

电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。

正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。

负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。

电池内充有有机电解质溶液。

另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。

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摘要:本文介绍美国TI 公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ2057,利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂电池充电器,非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。

本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上,给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。

关键词:锂电池 充电器 BQ2057
1 引言
BQ2057系列是美国TI 公司生产的先进锂电池充电管理芯片,BQ2057系列芯片适合单节(4.1V 或4.2V)或双节(8.2V 或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池的充电需要,同时根据不同的应用提供了MSOP 、TSSOP 和SOIC 的可选封装形式,利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单,非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。

BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间,带有可选的电池温度监测,利用电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。

内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流,充电状态识别可由输出的LED 指示灯或与主控器接口实现,具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。

2.功能及特性
2.1 器件封装及型号选择
BQ2057系列充电芯片为满足设计需要,提供了多种可选封装及型号,其封装形式如图2-1所示,有MSOP 、TSSOP 和SOIC 三种封装形式。

其型号如表2-1所示,有BQ2057、BQ2057C 、BQ2057T 和BQ2057W 四种信号,分别适合4.1V 、4.2V 、8.2V 和8.4V
的充电需要。

BQ2057的引脚功能描述如下:
VCC (引脚1):工作电源输入;
TS (引脚2):温度感测输入,用于检测电池组的温度;
STA T(引脚3):充电状态输出,包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态;
VSS (引脚4):工作电源地输入;
CC (引脚5):充电控制输出;
COMP(引脚6):充电速率补偿输入;
SNS (引脚7):充电电流感测输入;
BAT (引脚8):锂电池电压输入;
2.2 充电状态流程
BQ2057的充电状态流程如图2-3所示,其充电曲线如图2-2所示,BQ2057的充电分为三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。

元件型号 充电电压
BQ2057 4.1V
BQ2057C 4.2V
BQ2057T 8.2V
BQ2057W 8.4V
2.2.1 预充阶段在安装好电池并加上电源后,BQ2057首先检查工作电压VCC,当工作电压过低时充电器进入睡眠模式,若工作电压正常,则检查电池温度是否在设定范围,若不正常则进入温度故障模式,否则检测电池电压VBAT,当电池电压VBAT低于低压门限V(min)时,BQ2057以恒流IREG10%的电流IPRE对电池预充电,
2.2.2 恒流充电
在完成对电池预充或电池电压VBAT低于恒压VREG时,BQ2057进入恒流充电状态,此时由外部的感测电阻RSNS上的压降监控充电电流,该电阻可采取高/低边的连接方式,在高边电流检测中RSNS接在VCC和SNS引脚间,在低边电流检测中RSNS接在VSS和SNS 引脚间,如图2-4所示,通过SNS引脚获得充电电流的反馈,感测电阻由公式(1)计算:
其中IREG为预期的充电电流,VSNS可在BQ2057的电特性表中查得。

2.2.3 恒压充电
当充电电压达到恒压VREG时进入恒压充电状态。

在整个工作温度和工作电压范围内,恒压精度高于±1%,BQ2057通过VBAT和VSS引脚监测电池组电压,当充电电流达到终止门限I(TERM)时停止充电,当电池电压低于重新充电门限电压V(RCH)时自动开始重新充电。

BQ2057除了能实现标准的4.1V、4.2V、8.2V和8.4V电压充电外,还可以通过分压实现对
非标准电压充电,其方法是用分压电阻实现的电池分压值作为BAT引脚的输入,如图2-4所示。

2.3 电池温度监测
BQ2057通过测量TS与VSS引脚间的电压实现对电池组温度的连续监测,常用热敏电阻作为温度传感器,并通过分压电阻实现,如图3-1所示。

分压电阻的阻值可根据参数计算。

BQ2057将该电压与内部的V(TS1)和V(TS2)门限电压比较以决定是否允许充电。

由于外部分压及内部门限电压均以VCC为参考,保证了温度检测电路不受工作电源VCC的波动影响。

当把TS引脚连到VCC或VSS时,可以禁止BQ2057的充电功能。

2.4 充电状态指示
BQ2057通过三态引脚STA T报告当前的充电状态:充电状态高电平、充电完成低电平、温度故障或睡眠状态高阻态。

当将STA T引脚与单LED或双LED反接方式连接时,可实现充电状态的LED指示,也可以将STA T口与仪器微控制器接口,微控制器通过识别STAT口的三种状态实现仪器的智能管理。

3.典型充电器电路设计
利用BQ2057设计的充电器电路简单,可广泛应用于目前的便携式电子系统的电源管理,对于便携式电子产品的紧凑设计很有意义。

采用BQ2057设计的锂电池充电电路可实现对1节或两节锂电池的充电,工作电源DC+根据充电锂电池组的电压选择,推荐工作电压4.5V~18V,电池组的正端电压PACK+接BA T 引脚,TS引脚检测电池组的热敏电阻NTC通过分压电阻后的分压值,以此判断温度是否正常,BQ2057可设计由PNP晶体管或P沟道MOSFET管充电,在选择时应满足功耗要求,采用PNP晶体管的充电电路参看图3-1,采用P沟道MOSFET管的充电电路参看图3-2。

4.结束语
在我们所设计的便携式电子仪器中,选择了BQ2057W芯片设计仪器的7.2V锂离子电池组充电电路,该充电电路非常简单,整个充电过程及状态显示均由BQ2057单独实现,整个电源管理模块简单可靠,该充电器电路对于涉及到锂电池充电要求的电子系统设计很有价值。

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