锂电池充电电路及电源自动切换电路的设计
多路锂电池切换电路 -回复
多路锂电池切换电路-回复多路锂电池切换电路是一种用于多个锂电池之间切换电源的电路设计。
这种电路可以在电池电压降低或电源电压断开时,自动将电路切换到另一个电池上,以保持系统电源稳定。
在本文中,将一步一步回答有关多路锂电池切换电路的问题,以帮助读者更好地理解和设计这种电路。
第一步:了解多路锂电池切换电路的原理和作用多路锂电池切换电路的作用是将多个锂电池连接并切换到系统上,以提供持续稳定的电源。
当其中一个电池电压降低到预设值或电源电压中断时,电路会自动将电路切换到另一个电池上。
这可以保持系统电压的稳定性,延长设备的使用时间,并防止电源中断导致系统崩溃。
第二步:设计多路锂电池切换电路的基本原则设计多路锂电池切换电路时,需要考虑以下几个基本原则:1. 电路应具备自动切换功能:电路应能自动检测电池电压,并根据设定的条件进行切换。
这通常通过使用比较器、运算放大器和控制器等元件来实现。
2. 电路应具备过压保护功能:当电池电压超过安全范围时,电路应能自动切换到较低电压的电池上,以保护设备和电池安全。
3. 电路应具备低功耗功能:电路应尽可能减小自身的功耗,以延长电池使用时间。
4. 电路应具备短路保护功能:当电路短路时,电路应能自动切断电源,以防止电池过载和过热。
第三步:选择合适的电路元件和控制器在设计多路锂电池切换电路时,需要选择合适的电路元件和控制器。
以下是几个常用的元件和控制器:1. 比较器:用于比较两个电池的电压,以确定要切换到哪个电池上。
2. 运算放大器:用于放大比较器的输出信号,并将其传递给控制器。
3. 控制器:用于接收比较器和运算放大器的信号,并根据设定的条件进行切换控制。
4. 继电器:用于实际切换电路连接到不同的电池上。
第四步:绘制多路锂电池切换电路的原理图根据选择的电路元件和控制器,可以绘制多路锂电池切换电路的原理图。
原理图应包括电池连接端子、比较器、运算放大器、控制器和继电器等元件,并显示元件之间的连接。
大电流开关型锂电池充电电路的设计
大电流开关型锂电池充电电路的设计一、引言:随着科技的不断发展,锂电池成为了当今最为流行的电池类型之一、由于锂电池的高能量密度和长寿命特性,它被广泛用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。
为了提高锂电池的使用寿命和充电效率,设计一种大电流开关型锂电池充电电路变得至关重要。
二、锂电池工作原理:锂电池是一种充电和放电过程都基于锂离子在电极之间嵌入和脱离的电池类型。
充电过程中,电流通过电池时,锂离子从正极向负极嵌入,此时电池处于充电状态。
放电过程中,锂离子从负极向正极脱离,此时电池处于放电状态。
三、大电流开关型锂电池充电电路设计:1.充电模式切换为了实现大电流充电,充电电路需要具备切换充电模式的功能。
在锂电池的充电过程中,通常包括恒流、恒压和截止三个阶段。
设计开关型锂电池充电电路时,可以使用充电管理芯片来实现充电模式的自动切换。
2.恒流充电在恒流充电阶段,充电电流保持不变,直到锂电池电压达到一定值为止。
为了实现大电流充电,可以使用大功率MOS管来控制充电电流。
MOS 管的导通能力决定了充电电流的大小,因此需要选择导通能力较强的MOS 管。
3.恒压充电在恒流充电阶段,当锂电池电压达到一定值时,充电电路会自动切换到恒压充电模式。
在恒压充电阶段,充电电压保持不变,电流逐渐减小,直到充电电流接近于零为止。
4.截止充电当电池电压达到充电终止电压时,充电电路应当自动停止充电。
为了防止过充充电,可以加入过充保护电路,当电池电压超过充电终止电压时,保护电路会自动切断充电电路。
5.温度控制为了确保大电流充电过程中的安全和稳定性,可以考虑加入温度传感器和温度控制电路。
温度传感器可以实时监测电池温度,当温度超过预设值时,温度控制电路可以自动调节充电电流,以保护电池不受过热损坏。
四、结论:大电流开关型锂电池充电电路的设计旨在实现高效率、安全和稳定的充电过程。
通过合理选择充电管理芯片、大功率MOS管和温度控制电路等元件,可以实现恒流、恒压和截止三个阶段的充电模式切换,并确保充电过程中的安全和稳定性。
锂电池串联放电并联充电自动转换电路
锂电池串联放电并联充电自动转换电路
锂电池串联放电并联充电自动转换电路的设计需要考虑多个因素,包括电池的电压、电流和充电管理。
以下是一个基本的电路设计概述:
1. 电源输入:电路需要一个电源输入,通常是一个电压源,用于为整个电路提供能量。
2. 电池串联放电:当电池串联放电时,所有电池的负极连接在一起,正极分别连接到电路的其他部分。
这样可以提供更高的电压,但电流会根据电池的数量而变化。
3. 电池并联充电:当电池并联充电时,所有电池的正极连接在一起,负极分别连接到电路的其他部分。
这样可以提供更大的电流容量,但电压会根据电池的数量而变化。
4. 充电管理:电路需要一个充电管理芯片,用于控制充电过程。
该芯片可以根据电池的电压和电流情况调整充电电流和电压,以避免过度充电或损坏电池。
5. 自动转换:电路需要一个自动转换器,用于在串联放电和并联充电之间自动切换。
该转换器可以根据电池的电压和电流情况以及外部输入信号进行切换。
6. 保护电路:为了保护电池和电路免受损坏,需要添加一些保护电路,如过流保护、过压保护和温度保护等。
需要注意的是,以上只是一个基本的概述,实际的电路设计可能因应用需求和电池规格而有所不同。
因此,在进行设计之前,建议仔细研究相关规格和要求,并参考相关设计资料和文献。
太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路
太阳能作为清洁能源之一,受到了越来越多的重视。
在太阳能发电系统中,充电和放电是其最基本的工作模式。
然而,由于太阳能发电系统的不稳定性,经常会出现光照不足或者夜晚无法继续发电的情况。
设计一种能够自动切换外部供电并进行充放电控制的电路就显得十分必要。
具体来说,太阳能发电系统通常由太阳能电池板、控制器、锂电池和逆变器等部分组成。
其中,太阳能电池板负责将光能转化为电能,充电器控制器则用于监控光照情况和电池充放电状态,而锂电池和逆变器则分别负责储存电能和将直流电转化为交流电以供使用。
为了实现太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路,我们需要考虑以下几个方面:1. 充电控制:- 在充电模式下,需要保证太阳能电池板能够将充足的电能输送给锂电池,同时避免过充的情况发生。
- 一般来说,充电控制可以通过控制器来实现,通过监测光照强度和电池电压来调节充电电流和电压,使其达到最佳状态。
2. 放电控制:- 在放电模式下,需要保证锂电池能够为逆变器提供足够的电能,并且避免电池过放造成损坏。
- 放电控制同样可以通过控制器来实现,通过监测负载情况和电池电压来调节放电电流和电压,使其处于安全合适的状态。
3. 外部供电切换:- 当太阳能电池板不能为电池充电时,需要自动切换到外部电源进行充电。
而当太阳能电池板能够继续发电时,则应自动切换回太阳能充电模式。
- 外部供电切换可以通过继电器或者智能控制器来实现,通过监测太阳能电池板输出和外部电源情况来进行切换控制。
要设计一个太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路,首先需要根据实际场景和需求确定合适的控制器和传感器,其次需要设计电路连接和控制逻辑,最后通过实验验证其性能和稳定性。
在实际工程中,为了提高系统可靠性和安全性,可以考虑使用多级保护措施,并在电路设计和选型上尽量选择稳定可靠的元器件和设备,另外也可以考虑加入远程监控和故障报警功能,以便及时发现和处理异常情况。
太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路设计是一个复杂而又有挑战性的工程,需要综合考虑充放电控制、外部供电切换和系统可靠性等方面,希望能够通过不断努力和创新,为太阳能发电系统的稳定运行和普及做出更大的贡献。
锂电池智能充电原理,设计电路,充电方法.
第三部分毕业设计正文锂电池充电器的设计[摘要] 本设计以单片机为控制核心,系统由指示灯电路、电源电压与环境温度采样电路、精确基准电压产生电路和开关控制电路组成。
实现了电池充电、LED指示、保护机制及异常处理等充电器所需要的基本功能。
本文对锂离子电池的参数特性、充电原理与充电方法进行了详尽的描述,并提出了充电器的设计思想和系统结构。
该电路具有安全快速充电功能,可以广泛应用于室内外单节锂离子电池的充电,如手机、数码产品电池等。
[关键词]锂离子电池,充电器,硬件电路,软件设计The design of lithium battery chargerSui Chaoyun0701 electricity techniqueAbstract:This design uses SCM system for the control of core, it includes the pilot lamp circuit on system, sampling circuit about voltage and temperature, the causes about standard voltage and switch controls. The circuit achieves charging battery, LED instructions, the protection mechanism and exception handling, and other functions. This paper introduces the following things: parameters of lithium-battery, principles and methods on charge, design thinkings and system structure about charger, and it describes the functional mode of the charger in detail,moreover it proposes the thinking of plan and structure of a system.The circuit which be planed have functions of safety,rapid and so on. It can use in the charge of Lithium-ion battery that is only far-ranging,such as the battery ofcellphone,digital product and so on.Key words: Lithium-ion battery, Charger, Hardware circuit, Software design目录第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及目的 (1)1.2 论文的构成及研究状况 (1)1.3 锂电池充电器的功能描述 (2)第二章锂电池充电器的介绍及系统设计框架 (3)2.1 锂离子的介绍 (3)2.1.1 锂离子电池的发展 (3)2.1.2 锂电池的工作原理及结构 (3)2.1.3 锂电池充电器的充电特性 (5)2.2 系统设计框架 (6)2.3 锂电池充电方法 (8)2.3.1 恒流充电(CC) (8)2.3.2 恒压充电(CV) (8)2.3.3 恒流恒压充电(CC/CV) (9)2.3.4 脉冲充电 (9)第三章锂电池充电器的设计 (10)3.1 锂电池充电器的工作原理 (10)3.1.1 89C51芯片简介 (11)3.1.2 系统指示灯电路 (12)3.1.3 电源电压与环境温度采样电路 (12)3.1.4 精确基准电源产生电路 (13)3.1.5 开关控制电路 (14)3.2 锂电池充电器的设计理念 (15)3.2.1 设计思路 (15)3.2.2 系统主流程 (15)3.2.3 充电流程设计 (17)3.2.4 程序设计 (18)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第一章绪论1.1 课题的背景及目的电子信息时代使对移动电源的需求快速增长。
多路锂电池切换电路 -回复
多路锂电池切换电路-回复多路锂电池切换电路是一种常用的电路设计,用于将多个锂电池连接并切换供电。
这种电路设计广泛应用于电动工具、无人机、移动设备等各种电子产品中,提供了高效可靠的电源管理解决方案。
本文将从多路锂电池切换电路的原理、设计要点和工作原理等方面进行详细介绍,帮助读者更好地理解和应用这一电路设计。
多路锂电池切换电路的原理是利用电源管理IC和MOS管等元件实现。
首先,我们需要选择适当的电源管理IC,其主要功能是监测锂电池的电压和电流,并根据参数设定对不同电池进行切换。
同时,MOS管则可以实现电池和负载之间的电流通断。
在设计多路锂电池切换电路时,有几个关键要点需要考虑。
首先是输入电压范围的选择,不同电子设备对输入电压的稳定性要求不同,因此需要根据需求选择合适的电源管理IC和MOS管。
其次是电流容量的匹配,不同锂电池的电流容量也不相同,需要设计合适的切换电路来满足负载的要求。
此外,尽量选择集成度高的元件,以减少电路的复杂度和体积。
多路锂电池切换电路的工作原理可以分为两个阶段:电池选通和电池充放电。
在电池选通阶段,电源管理IC会对不同电池的电压进行监测,并通过控制MOS管的开关状态来选择合适的电池供电。
在电池充放电阶段,当选择某个电池供电时,电源管理IC会监测电池的电流并根据电池的充放电状态进行相应的控制,以确保电池的安全和寿命。
值得一提的是,多路锂电池切换电路还可以结合功率管理单元来实现更高级的功能。
例如,可以利用功率管理单元对电池的功率消耗进行管理,以提高设备的续航时间;也可以实现智能电量均衡控制,确保每个电池的充放电状态均衡,延长电池的使用寿命。
在实际应用中,多路锂电池切换电路需要根据具体的需求进行设计和调试。
首先,需要合理选择适应不同负载需求的电源管理IC和MOS管,并根据电源管理IC的数据手册进行电路连接。
接下来,应进行电路的仿真和实际测试,以确保电路的稳定性和可靠性。
此外,还应注意电池容量和充放电速率的匹配,以免造成电池的过充、过放或过载等问题。
多路锂电池切换电路
多路锂电池切换电路
标题:多路锂电池切换电路
简介:本文将介绍多路锂电池切换电路的原理和应用,以及注意事项和优势。
正文:
多路锂电池切换电路是一种常用的电路设计,用于在多个锂电池之间切换电源。
它可以实现电池之间的充电和放电平衡,有效延长锂电池的寿命。
首先,多路锂电池切换电路的原理是通过电路连接和控制,实现对锂电池的切换。
在充电时,电路将充电电流分配到不同的电池中,以保持它们之间的电荷水平一致。
而在放电时,电路会自动选择电荷最高的电池供电,以避免某个电池过度放电而损坏。
多路锂电池切换电路的应用广泛,特别适用于需要高电流输出和长时间使用的设备,如无人机、移动电源和电动工具等。
它可以大大提高设备的使用时间和稳定性。
然而,在使用多路锂电池切换电路时,需要注意以下几点。
首先,电路设计应合理,电池之间的连接和控制线路要可靠,以确保切换正常。
其次,为了避免电池损坏,切换电路应具备过放和过充保护功能,并且要根据不同类型的锂电池选择合适的充电和放电参数。
最后,要定期检查电池的状态,并及时更换老化或损坏的电池,以确保整个切换电路的可靠性和稳定性。
总结起来,多路锂电池切换电路是一种重要的电路设计,它可以实现对多个锂电池的切换和管理,提高设备的使用时间和稳定性。
然而,在使用过程中要注意合理设计和保护措施,以确保电路的可靠性和安全性。
供电电路切换与锂电池充电电路设计
供电电路切换与锂电池充电电路设计目前市面上的充电管理IC,都是按照充电电池的充电特性来设计的。
充电电池根据充电介质不同,分为镍氢电池,锂电池等。
由于锂电池没有记忆效应,所以目前在各种手持设备和便携式的电子产品中,都采用锂电池供电。
由于锂电池的充电特性。
充电过程一般分为三个过程:1.涓流充电阶段。
(在电池过渡放电,电压偏低的状态下)锂电池一般在过渡放电之后,电压会下降到3.0V以下。
锂电池内部的介质会发生一些物理变化,致使充电特性变坏,容量降低等。
在这个阶段,只能通过涓涓细流缓慢的对锂电池充电,是锂电池内部的电介质慢慢的恢复到正常状态。
2.恒流充电阶段。
(电池从过放状态恢复到了正常状态)在经过了涓流充电阶段后,电池内部的电介质可以承受较大的充电电流,所以这个时候外部可以通过大一点的电流对锂电池充电,以此缩短充电时间。
这个阶段的充电电流一般靠充电管理IC外部的一个引脚外接一个电阻来决定。
阻值大小则根据充电管理IC的datasheet上的公式来计算。
3.恒压充电阶段(已经充满85%以上,在慢慢的进行补充)在锂电池的电容量达到了85%时候(约值),必须再次进入慢充阶段。
使电压慢慢上升。
最终达到锂电池的最高电压4.2V。
一般来说,锂电池都有一个BAT的引脚输出,这个BAT是连接到锂电池端的。
同时这个引脚也是锂电池电压检测引脚。
锂电池充电管理IC通过检测这个引脚来判断电池的各个状态。
在实际的便携式产品电路设计中,由于要求电池充电过程中,产品也要能够正常适用。
所以设计中采用以下电路方式实现才是正确的方式:图一A210电源供电图外部电压5V通过D2送到开关SW2, 同时通过充电管理IC MCP73831来送到锂电池。
SW2的左边点电压为5V-0.7V=4.3V。
由于锂电池的电压不管在充满电或者非充满状态的时候,都低于SW2左边点电压4.3V。
所以D1是截止的。
充电管理IC 正常对锂电池充电。
假如不加二极管D2和D1, 后级LDO RT9193直接接在BAT引脚输出上,则会是充电IC在通电的时候,会产生误判。
锂电池充电电路及电源自动切换电路的设计
BATTBATT-8.4V图1 锂电池充电电路原理图输入电源V in =24V ,充电电流1~1.5A,锂电池参数为8.4V,2.5A1、充电电流的设置恒流充电电流由下式决定:CSCH R mVI 200=,取A I CH 25.1=,得 Ω=16.0CS R选取R CS 参数为0.16Ω±5%/1W 实际使用电阻值为150mΩ,得A A R mV I CS CH 33.1150200200=== 2、充电结束电流的设置在恒压充电模式,充电电流逐渐减小,当充电电流减小到EOC 管脚的电阻所设置的电流时,充电结束。
充电结束电流由下式决定:610)314350(278.1×+×=CS EOC R R I ,R3取10K ,I EOC =0.2A 3、电感的选择在正常工作时,瞬态电感电流是周期性变化的。
在P 沟道MOS 场效应晶体管导通期间,输入电压对电感充电,电感电流增加;在P 沟道MOS 场效应晶体管关断期间,电感向电池放电,电感电流减小。
电感的纹波电流随着电感值的减小而增大,随着输入电压的增大而增大。
较大的电感纹波电流会导致较大的纹波充电电流和磁损耗。
所以电感的纹波电流应该被限制在一个合理的范围内。
电感的纹波电流可由下式估算:)1(1VCC V V Lf I BAT BAT L −×××=Δ其中:f 是开关频率,300KHz L 是电感值 VBAT 电池电压 VCC 是输入电压在选取电感值时,可将电感纹波电流限制在△IL =0.4×I CH ,I CH 是充电电流,得 L>34.2μΗ,实际取电感值为39μΗ。
4、电源自动切换电路VOUT给后续电路供电图2 电源自动切换电路当外部电源断开时,PMOS 管导通,由电池给外部系统供电,当外部电源接入时, PMOS 管关断,电池和系统电源之间断开,外部电源对系统供电。
(完整版)锂电池充电电路详解
锂电池充电电路图锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.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、锂电池与镍镉、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、锂电池的内部结构: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。
一种简易锂电池恒流充电电路的设计
一种简易锂电池恒流充电电路的设计手机电脑中的锂电池的充电需要恒流电流,而日常生活中我们所使用的是220V的正弦交流电。
为了给锂电池充电,我们需要将220V的正弦交流电转换成特定电压的恒流电。
我设计的一种转换电路如下,它包括变压器整流电路、恒流产生电路、自动断电电路、显示电路和电源电路5个部分。
变压器整流电路的功能是将220V 正弦交流电转换为合适的电流和电压信号,从而为后续电路提供信号。
晶体管电流源为电路产生恒定的充电电流。
利用三极管饱和导通时的电压特性实现自动断电电路的功能,从而实现当电池充满电时电路能够自动断开。
显示电路的功能是利用发光二极管将电路开始充电和结束充电的状态显示出来。
稳压电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压。
变压器整流电路和稳压电源电路(如图虚线左边所示) ,其主要由变压器、二极管桥式电路、电容构成。
其中变压器采用常规的铁心变压器,并将普通的220V正弦交流电变为12V 正弦交流电,再通过二极管桥式电路进行整流和电容C1滤波。
整流信号由VC1引出。
在此基础上再接三端稳压器CW7812 及电容C3、C4 (如图虚线右边所示) ,这样整个电路就构成稳压电源电路。
由B点提供+ 12 V的直流电压。
如图二所示,由稳压管VZ1、晶体管VT1、电阻R1、电容C2构成的晶体管电流源提供恒定电流, I C≈I E = UV Z1 - UB E1 R1。
取稳压管电压为5V ,R1为51Ω,此时I C≈100 mA ,作为电路的充电电流。
如图三所示,自动断电电路是由三极管VT2、电压跟随器A1、电压比较器A2电阻R4、R5、R6、R7、R8、R11和可变电阻R P1构成。
当充电开始时,电压比较器输出高电平, V T2导通,V T1也导通,指示灯发光二极管亮,给电池充电。
可以先设定转换开关为1时给一节电池充电,转换开关为2时给二节电池充电,依次类推,实现对1至4节电池充电。
当电池充满时,电压比较器输出低电平,V T2截止,V T1不导通,发光二极管熄灭,充电完毕。
锂电池充电控制电路设计
锂电池充电控制电路设计引言:随着电子产品的普及,锂电池作为一种高能量密度、长寿命、环保且容易充电的电源,被广泛应用于移动通信、电动工具等领域。
在设计锂电池充电控制电路时,主要需要解决锂电池的过充、过放、过流、短路等问题,以确保充电安全并延长电池寿命。
本文将从锂电池的基本原理入手,设计一个适用于锂电池充电控制的电路。
一、锂电池基本原理锂电池是一种通过锂离子在正、负极之间的氧化还原反应来存储和释放电能的装置。
典型的锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成。
在充电过程中,锂离子从正极材料中脱嵌出来,通过电解液和隔膜迁移到负极材料中嵌入,释放出电子流。
而在放电过程中,锂离子则从负极材料中脱嵌出来,通过电解液和隔膜迁移到正极材料中嵌入,吸收电子流。
二、锂电池充电控制电路设计原则1.过充保护:在锂电池充电过程中,要防止充电电压超出锂电池的额定电压范围,以防止电池产生过热、气体、膨胀等情况,严重时可能导致电池短路、爆炸。
因此,需要设计过充保护电路,能在充电电压达到一定程度时,自动切断充电电源。
2.过放保护:过放时,电池内部化学反应可能会逆转,导致电池容量下降、内阻增加,影响使用寿命。
因此,在锂电池的输出电压降到一定程度时,需要设计过放保护电路,能自动切断电池输出电源。
3.过流保护:过大的充电电流会导致电池内部反应速度过快,可能产生气体和热量。
因此,需要设计过流保护电路,能在充电电流超过一定阈值时,自动切断充电电源。
4.短路保护:在短路情况下,电流会剧增,可能导致电池内部电解液发热、放出有害气体,甚至引发火灾风险。
因此,需要设计短路保护电路,一旦检测到短路情况,能够立即切断电池输出电源。
三、锂电池充电控制电路设计方案1.过充保护电路设计:过充保护电路一般采用开关电源和比较器组成。
当充电电压超出设定的阈值时,比较器输出高电平,触发开关电源关闭输出。
此外,可以通过使用可调稳压元件,根据不同锂电池的额定电压范围,设置不同的过充阈值,并实现阈值的可调。
锂电池转3路开关电源电路设计
锂电池转3路开关电源电路设计一、设计背景锂电池是当前最常用的便携式电源,由于其高能量密度和轻量化特性,被广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等便携式设备中。
但是锂电池输出电压不稳定,需要通过开关电源进行稳定输出。
因此,本文将介绍一种基于锂电池的3路开关电源电路设计。
二、设计原理该3路开关电源电路由锂电池、升压芯片、LDO稳压芯片和MOS管组成。
其中,升压芯片将锂电池的低压升高到合适的工作范围,并通过MOS管控制输出;LDO稳压芯片将升压后的信号进行进一步稳定,并控制输出。
整个系统通过微处理器进行控制。
三、具体实现1.硬件设计(1)锂电池模块:使用18650型号的锂离子充放电模块。
(2)升压芯片:使用XL6009E1模块。
(3)LDO稳压芯片:使用AMS1117-3.3V模块。
(4)MOS管:使用IRF4905PBF模块。
(5)微处理器:使用STM32F103C8T6模块。
2.软件设计(1)系统初始化:将各个模块进行初始化,包括时钟、GPIO口等。
(2)升压芯片控制:通过PWM信号控制升压芯片的输出电压,实现对输出电压的调节。
(3)LDO稳压芯片控制:通过I2C总线进行通讯,实现对LDO稳压芯片的控制和调节。
(4)MOS管控制:通过GPIO口控制MOS管的开关状态,实现对输出电流的控制。
(5)保护机制:添加过流、过温、逆接保护等机制,确保系统安全可靠。
四、测试结果经过测试,该3路开关电源电路设计能够稳定输出3.3V、5V和12V 三种不同电压,并且在负载变化时具有良好的动态响应性能。
同时,在满足保护机制下,系统具有较高的安全性和可靠性。
五、总结本文介绍了一种基于锂电池的3路开关电源电路设计方案。
该方案通过升压芯片、LDO稳压芯片和MOS管等组件实现对锂电池输出信号的稳定和控制,并通过微处理器进行整体控制。
经过测试,该方案具有良好的输出稳定性和动态响应性能,同时满足了保护机制,具有较高的安全性和可靠性。
简单可靠的锂电池充电方案(电路图)
简单可靠的锂电池充电方案(电路图)A:图1电路特点:相对简单,容易理解,元件容易取得,功能完善,特性理想。
Vin是直流,蒸馏稳压即可,但需要保证最小输入比vout 高2V。
图2为改进型,从功能上,可充1~4节锂电池(通过R2来转换),充电电流0.1~3A连续可调(通过R5),方式是高精度的恒流恒压(CC/CV)。
指示方面,分别用白色、红色、橙色、绿色LED指示电源、快充、慢充、充满、提供短路保护、过电压保护、反接保护、断电保护。
CC/CV方式本身保证充电不会过呀、过流。
图2电路的设计中,感觉比较得意的有两点:1.LED1和LED2兼做"与门"罗技。
2.充满指示,与电流设定值无关,都是到最大充电电流的5%,感觉不安的有:1.LED2必须用红色,要求5mA下压降不要超过1.8V,否则短路电流(设计为很小)仍然较大。
2.还是复杂了些(主要考虑在保证性能,功能前提下的简化问题)。
Q:那直接把LM324换成IM339不久可以了?还有,那个电流源怎么做?难道真的做个恒流电路?A:是的,LM324和LM339通用,开始我的确使用OC的LM339来解决"或"关系,但后来把LED插进来,发现也可以用LM324,而且我手边只有LM324,如果省去充电指示功能(很多充电器没有或者不是真正的,例如飞毛腿),可以用8脚的双比较器LM393,并可以省去另外4个元件。
电流源可以这样做:1.用成品电流源,我手里有两个。
2.用小功率结型场效应管,直接把S和G(即源极和栅极)接到一起。
3.用1个二极管、2个电阻和一个PNP三极管。
若不用恒流源也可以凑合使用,改为一个店主(1KΩ),但效果差一些。
Q:此电路充电电流也是0.6A吗?多长时间能充满7.2V、1360mAh的锂电池?A:电流是可以通过店主来调节的。
当调节到700mA时,充满为两个多小时,一般充电电流都取0.5C,太大了对寿命不理,太小了充电时间太长。
锂电池串联放电并联充电自动转换电路
锂电池串联放电并联充电自动转换电路锂电池串联放电并联充电自动转换电路是一种能够自动根据不同工作模式切换串联放电和并联充电的电路。
这种电路通常被广泛应用于一些需要高电压输出并且需要长时间运行的设备中,比如电动车、太阳能储能系统等。
锂电池串联放电并联充电的核心原理是借助于功率场效应管(MOSFET)来实现电路的自动切换。
功率场效应管是一种能够快速开关的半导体器件,通过控制其导通与截断状态,可以达到实现电路的切换和控制电流的目的。
在串联放电模式下,锂电池的正极和负极分别通过在电路中增加的功率场效应管连接到负载上。
这时,功率场效应管处于导通状态,电流可以顺利地通过锂电池和负载,实现了串联放电的功能。
同时,如果设备需要额外的电流供应,可以通过增加更多的锂电池进行串联。
在并联充电模式下,锂电池则通过功率场效应管连接到充电器的输出端。
这时,充电器为锂电池提供充电电流,同时功率场效应管处于导通状态,保证充电电流可以顺利流入锂电池。
在此模式下,可以通过并联电池的方式来提高充电电流,从而缩短充电时间。
为了实现串联放电和并联充电的切换,需要一个控制电路来控制功率场效应管的开关状态。
控制电路通常采用微控制器、电压比较器等元件搭建而成。
当控制电路检测到锂电池电压低于一定阈值时,将切换至并联充电模式;当电池电压高于一定阈值时,将切换至串联放电模式。
同时,在切换过程中需要保证锂电池和负载之间的断开时间不超过几十微秒,以保证设备的正常运行。
此外,锂电池串联放电并联充电自动转换电路还需要考虑对锂电池进行电流和电压的保护。
在放电模式下,需要保证电池电压不低于安全工作范围最低电压,防止电池过放;在充电模式下,则需要防止锂电池过充,通常采用过充保护芯片来实现。
综上所述,锂电池串联放电并联充电自动转换电路是一项非常重要的电路设计,能够有效保护锂电池并满足设备的需求。
该电路通过控制功率场效应管的开关状态,实现了锂电池的串联放电和并联充电的自动切换,同时通过保护电路对电池进行电流和电压的保护,确保电池的安全稳定运行。
成熟好用的电池供电切换电路图
成熟好用的电池供电切换电路图
特点:
1、支持轻触开关、自锁开关
2、支持外接电源自动上电(焊接上D17即可实现)
3、支持待机常电输出
4、外接电源、锂电供电自动切换,由于PMOS内续流二极管的存在,切换过程不会出现电压跌落情况。
5、通过双PMOS背靠背连接,防止外接电源倒灌至锂电池
原理图如下,电源标号说明:
1、VCC_5V0 外接电源输入
2、LI_BAT 锂电池
3、VCC_SYS 主电源输出
4、VCC_SB 待机电源输出
控制接口说明:
1、EX_PWR_KEY 开关按键输入,外接轻触开关或自锁开关,低电平有效。
2、PWR_KEY_DET 开关按键检测,给单片机检测开关状态用,主要适用于采用轻触开关。
3、SYS_PWR_HOLD 电源保持,高电平有效,当采用轻触开关,或者系统想自己控制关机时有用
典型应用:
1、电源开关使用轻触开关,通过检测PWR_KEY_DET状态,控制SYS_PWR_HOLD,实现长按xx秒,系统开机,长按xx秒,系统关机。
2、车载设备,D17外接ACC信号,实现汽车点火,设备自动开机,汽车熄火,延时xx时间后,自动关机。
3、使用自锁开关,断开D17,不用PWR_KEY_DET 与
SYS_PWR_HOLD ,实现外接电源与内置电源自动切换,及小自锁开关控制大电流通断。
锂电池转3路开关电源电路设计
锂电池转3路开关电源电路设计引言随着电子设备的普及和便携需求的增加,锂电池逐渐成为主流的电池类型。
然而,锂电池电压波动较大,为了满足各种电子设备的电压需求,我们需要一种能够将锂电池电压进行转换的电路。
本文将介绍一种锂电池转3路开关电源电路的设计方案。
设计原理锂电池转3路开关电源电路的设计旨在将锂电池的不稳定输出电压转换为稳定的、适合各种电子设备使用的电压。
该电路采用了开关电源技术,通过开关管的控制实现对电压的转换和调节,同时提供多路输出。
设计方案电路拓扑结构该电路采用了降压-升压拓扑结构,使用开关元件和滤波元件实现电压转换和稳定输出。
具体的电路拓扑结构如下所示:1.锂电池输入端接入升压开关电路,将锂电池电压升高,以供给后续的降压拓扑;2.升压后的电压经过滤波电容,以消除电压噪声和纹波;3.升压输出经过三路开关电路,每路开关电路负责产生不同的电压输出;4.各路输出经过滤波电容,以稳定输出电压。
电路元件选型在设计锂电池转3路开关电源电路时,需要合理选取各种元件以保证电路的性能和稳定性。
以下是一些常用的元件以及选型建议:1.开关元件:可选择MOSFET或IGBT,要求具有低导通压降和高开关速度;2.滤波电容:选用容值较大的电解电容或钽电容,以提供充足的能量存储能力;3.控制芯片:使用高性能的控制芯片,能够实现对开关管的精确控制和保护功能;4.辅助电路:根据需求选择过流保护电路、过压保护电路和过温保护电路等。
输出电压调节为了满足不同设备对电压的需求,需要对输出电压进行调节。
一种常用的方法是使用可调稳压器对输出电压进行精确调节。
可调稳压器能够根据控制电压的输入来调整输出电压,以满足设备的要求。
电路工作原理锂电池转3路开关电源电路的工作原理如下:1.锂电池的电压经过升压开关电路升高,以供给降压拓扑使用;2.升压输出的电压经过滤波电容,以消除电压纹波和噪声;3.经过滤波后的电压通过开关电路进行分路输出;4.各路输出电压进一步经过滤波电容,以稳定输出电压。
请教电源切换电路,直流输入和锂电池之间切换如何设计最好。另请推荐2节锂电池的充电
请教电源切换电路,直流输入和锂电池之间切换如何设计最好。
另请推荐2节锂电池的充电转自:/thread-4517406-1-1.html1,系统为2节锂电池最高8.4V。
充电电流1.5A,充电工作在dcdc 模式,输入直流12V目前找到LTC4002,BQ24103等充电芯片。
感觉BQ24103比较好。
是否有更合适的充电芯片请推荐/2,系统在直流接入的时候,由外部直接供电,同时给锂电池充电。
如果外部电源取消,则由锂电池给系统供电。
原来的设计是单锂电,系统工作电流不大,基本就一个5819+mos来切换。
如下图,简单实用。
(原文件名:POWER.jpg)目前这个系统工作电流最大为5V/3A。
这样如果还用二极管的方法,那在二极管上的功耗感觉太大,热量是一个问题。
是否有更合适的切换方法。
请讨论。
本帖最后由 bart 于 2012-11-23 23:19 编辑电路是可以的,不过要考虑外接电源接上时的消抖问题。
挂一个电容会好些,如果再不行就要用ltc4412之类的了又想了一下,有点问题如果5V上升沿不够陡,在瞬间可能MOS还没完全关断时5V会向电池充电,这个就很危险了----------------------------------------------------------------------(原文件名:CN3002.JPG)λCN3002宽输入电压范围:7.5V 到28V λ对两节锂电池完整的充电管理λ充电电流达5Aλ PWM开关频率:300KHzλ恒压充电电压精度:±1%λ恒流充电电流由外部电阻设置λ对深度放电的电池进行涓流充电λ充电结束电流可由外部电阻设置λ电池温度监测功能λ自动再充电功能λ充电状态和充电结束状态指示λ软启动功能λ电池端过压保护λ工作环境温度:-40℃到+85℃应用:λ便携式DVD,对讲机λ笔记本电脑λ备用电池应用λ便携式工业和医疗仪器λ电动工具λ独立电池充电器。
电池备份电源供电自动切换及充电电路
电池备份电源供电自动切换及充电电路
电池在主电源失去时,对单片机的继续运行提供能源,此时的电池能源是非常宝贵的,往往都是以“uA”级进行计算。
而且还有一个不能避免的结果,就是随着保护时间的延长,电池的电量也会用完的。
所以,保护电路有一个最长保护时间的参数,使用中不能超过,否则,保护就会失效。
当电池经过保护时间的使用之后,就需要补充电能,以便下一次保护时能够“酒足饭饱”地投入保护工作。
所以,又有一个如何给电池充电的问题。
归纳一下:就是电池在主电源正常供电时,需要由主电源对其进行充电;当主电源失去一时,又由电池放电以保持单片机系统的运行。
下面就是一个标准的掉电保护电路。
(VCC = 6V
当主电源正常时,单片机由VCC5V电源供电,此时,VCC5V 电源通过D1 和R1 ,对保护用电池进行充电,以保证电池电量的充足。
适当选择R1 的大小,可以保证充电电流和充电时间都比较合理。
例如:需要对3V6 * 60mAH 的电池充电,充电时间选择在8 小时左右,我们就选择充电电流为8 mA,R1 =(6V - 0.6)/ 8(0.6 是串连二极管的导通压降)。
与电池并联的稳压二极管是防止电池过充电用的。
放电路径是:电池通过R1 R2 ,对单片机供电端口进行供电,供电电流通过R1 R2 之后,会有压降,到达单片机的VCC端口时,电压就会比3V6 低,一般会在
2V--2V5左右,不要企图在这个时候提高单片机的供电电压,这样反而会适得其反,令单片机仍然工作于正常供电状态。
对各单片机生产公司的各种单片机,这个低供电电压会有某些差别,调整电阻R2,在保证单片机能够保持运行的情况下,耗用电流越小越好。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
BATT
BATT-8.4V
图1 锂电池充电电路原理图
输入电源V in =24V ,充电电流1~1.5A,锂电池参数为8.4V,2.5A
1、充电电流的设置
恒流充电电流由下式决定:CS
CH R mV
I 200=,取A I CH 25.1=,得 Ω=16.0CS R
选取R CS 参数为0.16Ω±5%/1W 实际使用电阻值为150mΩ,得A A R mV I CS CH 33.1150
200
200=== 2、充电结束电流的设置
在恒压充电模式,充电电流逐渐减小,当充电电流减小到EOC 管脚的电阻所设置的电流时,充电结束。
充电结束电流由下式决定:
6
10
)
314350(278.1×+×=
CS EOC R R I ,R3取10K ,I EOC =0.2A 3、电感的选择
在正常工作时,瞬态电感电流是周期性变化的。
在P 沟道MOS 场效应晶体管导通期间,输入电压对电感充电,电感电流增加;在P 沟道MOS 场效应晶体管关断期间,电感向电池放电,电感电流减小。
电感的纹波电流随着电感值的减小而增大,
随着输入电压的增大而增大。
较大的电感纹波电流会导致较大的纹波充电电流和磁损耗。
所以电感的纹波电流应该被限制在一个合理的范围内。
电感的纹波电流可由下式估算:
)1(1
VCC V V L
f I BAT BAT L −×××=
Δ
其中:
f 是开关频率,300KHz L 是电感值 VBAT 电池电压 VCC 是输入电压
在选取电感值时,可将电感纹波电流限制在△IL =0.4×I CH ,I CH 是充电电流,得 L>34.2μΗ,实际取电感值为39μΗ。
4、电源自动切换电路
VOUT
给后续电路供电
图2 电源自动切换电路
当外部电源断开时,PMOS 管导通,由电池给外部系统供电,当外部电源接入时, PMOS 管关断,电池和系统电源之间断开,外部电源对系统供电。