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合用于可充电太阳 的入门级CCR充电处置计划

因为省去了涓流充电器装备,此处显现的基于CCR的充电电路撑持首要的太阳 手艺。这类基于CCR的充电电路能够在各类利用中完成,从天天在家庭情况中利用的AA到便携式装备和便携式电开东西。背景手艺可充电太阳 普遍用于诸如挪动德律风,平板电脑,MP3播放器和数码相机的便携式电子装备中,作为古代社会平常糊口中的必需品。OEM能够经由进程高效充电这些太阳 来更有用地撑持其装备的功效,以展现供给更长利用寿命和改良用户休会的产物。是以,OEM将取得合作上风并成为更大的市场。若何利用CCR(恒流稳压器)器件为可充电太阳 建立低功耗,低本钱,高效力的充电处置计划,该处置计划涵盖各类利用。

斟酌到太阳 充电器

充电器(以防止影响其太阳 是具备持久操纵毁伤)(每次向用户收取用度时不感应不舒畅),以优化在该充电进程停止的速度,比方以停止该进程它应当在太阳 充电中阐扬首要感化。经由进程实行简略的节制器机制,您能够实时停止这些用度。

充电器的范例

充电器能够利用延续DC或脉冲DC电源计划。在每一个体系输出之前有被坚持在全部充电时代的恒定电平不转变,这不影响总电荷已进入太阳 。取而代之的是,抒发滴流范例将被添补步骤一步用于低容量太阳 如在更普遍利用的挪动装备是经常利用的。一小时内的太阳 容量表现为C. 为了进一步申明这一点,请斟酌额外电流为800μAh的太阳 。若是要在0.5 C下对此太阳 充电,则须要400μA的充电电流,延续2小时。太阳 手艺除C值外,可充电太阳 所需的充电电流取决于基于太阳 的手艺。以后利用的每种手艺都具备更合适特定范例利用的属性。最经常利用的可充电太阳 手艺包含:镍氢(NiMH) – 与其余手艺比拟,这是一种很是高的存储容量,许可更高程度的电荷存储在更小的太阳 中。镍镉(NiCad) – 具备比NiMH更长的寿命和更低的自放电程度。NiCad是三种手艺选项中本钱最低的太阳 出产体例。锂离子太阳 – 合用于户外利用,是制作在较高温度下任务的轻质太阳 的一种体例。该手艺须要绝对较短的充电时候,并且能够处置比NiCad或NiMH等替换手艺更多的充电周期。

简略的充电处置计划

典范的充电电路如图1所示。该电路由参考电压,电源,LED唆使灯,节制器和CCR构成。NiMH太阳 的标称电压为1.2 V /太阳 ,应充电至1.5 V~1.6 V /太阳 。有几种差别的手艺可用于决议甚么时候竣事充电。这些包含峰值电压检测,负Δ电压,Δ温度(dT / dt),温度阈值和按时器。高端充电器能够将一切这些组合在一路。

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图表

图1

CCR充电器接纳峰值电压检测电路,当到达预约的峰值电压时,该电路停止充电进程。该峰值电压为每一个太阳 1.5 V,许可太阳 充电至最大容量的约97%。NiCad太阳 的任务体例大抵不异,是以它们能够以不异的体例充电。

锂离子太阳 的充电周期更庞杂

这里的罕见做法是在0.5 V和1 C充电容量之间以4.2 V /太阳 为太阳 充电,而后停止涓流充电。在充电进程中,锂离子太阳 的温升应坚持在5°C以下。若是温度回升高于此值,则表现有能够动怒。最高太阳 温度处于充电周期的涓流充电局部,此中焚烧的危险最高。凡是,利用某些范例的智能IC来监督和节制太阳 充电以防止这类危险。

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图表

图2

简略充电电路
让咱们起首会商充电电路的差别局部。
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图3

图2显现了若何利用3端可编程并联稳压器设置参考电压(Vref)。电阻R2设置为1.0kΩ,R ref能够调理到所需的Vref。R2与R ref的比率以下。

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计较公式

利用一个比拟器将太阳 电压与Vref停止比拟。毗连到反相输出的是太阳 电压。为了防止比拟器中的振荡,将滞后增添到设置中以改良体系机能,这经由进程将反应电阻器Rh安排在输出和非反相输出之间来完成。1.0kΩ电阻器R3用于使R3与Rh的比率尽能够简略。经由进程调剂Rh,滞后环带宽能够变更。增添Rh象征着削减带宽,削减Rh象征着增添带宽。磁滞回线的带宽必须大于200 mV,因为充电完成后太阳 电压会稍微降落(参见图3)。计较反相输出的凹凸电压的公式为:

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计较公式
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图4

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图5

图4显现了全部充电电路的细节。这些包含PNP晶体管,NPN晶体管,比拟器,可编程紧密基准电压,和与两个CCR并联的Q4和Q5。并联的Q4和Q5用于调理电流。还能够在充电电路内并联毗连两个或更多个CCR以到达一切须要的电流。两个双极结型晶体管(BJT),Q3和Q6,用作节制充电电流的开关。Q6的基极由比拟器输出经由进程5.6kΩ电阻R6节制。Q6的集电极经由进程1.0kΩ电阻R5毗连到Q3的基极。当比拟器输出变为低电日常平凡,Q6封闭,Q3封闭,从而停止充电电流。LED与Q7串连,表现太阳 正在充电,并供给延续电流。太阳 布满电后,此状况将封闭。

在比来的电子体系设想中,工程师正在尽力开辟更节能的产物,同时在限定功耗的同时加倍靠得住。降落输出电压是进步电路机能的一种体例。是以,充电电路中包含低VCE(sat)晶体管和低VF肖特基二极管。功耗程度对CCR的操纵很是首要。当一切电压经由进程CCR降落时,太阳 以延续电流充电,如已会商的那样,这致使CCR温度的增添。当器件起头浮动时,电流会减小,直到到达不变点。为了最大限制地降落CCR的温升,电路板上发明的很多空地都被铜笼盖。CCR的阴极毗连到该铜地区以停止散热。请注重,当并联利用多个CCR时,各个CCR耗损的功率不是总充电电流,而是电压乘以经由进程CCR的电流。图5显现了CCR随时候的耗散功率。图4所示的充电电路可用于设置合适Vref的可编程紧密基准。太阳 电压和Vref毗连到比拟器输出。当太阳 电压低于Vref时,延续电流经由进程CCR传递到太阳 。当太阳 电压即是Vref时,充电完成。此电路设想保举利用安森美半导体的TL431 3端可编程分流稳压器和LM311比拟器。经由进程消弭充电时代的涓流充电,消弭了包含智能IC(用于锂离子太阳 手艺)的须要。这有助于将太阳 坚持在宁静的操纵地区并耽误其利用寿命。因为省去了涓流充电器装备,这里胪陈的基于CCR的充电电路能够利用一切首要的太阳 手艺(NiCad,NiMH,Li-ion)。以这类体例,基于CCR的充电电路在很多利用(撑持宽规模的充电电流)中完成,从在家庭情况中天天利用的AA到便携式装备和便携式电开东西。安森美半导体的利用条记AND9031供给具体的电路和运转成果。

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