ข่าว

[Torex] วิธีใช้ตัวควบคุม LDO เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดเล็ก (1/3)

ผู้เขียน:Torex
เผยแพร่เมื่อ:2021-01-12

โซลูชันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดเล็กที่สามารถชาร์จใหม่ได้ LDO

สำหรับ Internet of Things อุปกรณ์สวมใส่และการสำรองข้อมูลแอปพลิเคชันอุตสาหกรรม

แบตเตอรี่มีหลายประเภทและโดยปกติจะต้องใช้ IC สำหรับชาร์จและอุปกรณ์ป้องกันเฉพาะด้านล่างนี้เราจะกล่าวถึงแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟรุ่นใหม่ที่สามารถชาร์จได้ง่ายโดยใช้ตัวควบคุม LDO เชิงเส้นราคาถูกก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นหัวข้อหลักให้เราตรวจสอบและเปรียบเทียบแบตเตอรี่ประเภทต่างๆก่อน

ในตารางด้านล่าง (รูปที่ 1) เราจะแสดงเคมีของแบตเตอรี่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งหาซื้อได้ง่ายตามท้องตลาดสำหรับแบตเตอรี่แต่ละก้อนเราจะแสดงแรงดันไฟฟ้าและให้ข้อมูลสรุปข้อดีและข้อเสียที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่แต่ละประเภทตารางนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นภาพรวมโดยย่อและเรารับทราบว่ามีสารเคมีอื่น ๆ พร้อมใช้งานและข้อมูลจำเพาะของแบตเตอรี่แต่ละชนิดจะแตกต่างกันไปในแต่ละผู้ผลิต

แบตเตอรี่หลัก

ชื่อแบตเตอรี่	ประเภท (ขั้วบวก)	ถาม	ช่วงแรงดันไฟฟ้า	ลักษณะเฉพาะ
แบตเตอรี่ลิเธียม	แมงกานีสไดออกไซด์ (Li-MnO2)	3.0V	1.8V ~ 3.2V	CR แบตเตอรี่.ความต้านทานต่ำกว่า Li-SOCl2
แบตเตอรี่ลิเธียม	ไธโอนิลคลอไรด์ (Li-SOCl2)	3.6V	2.4 V ถึง 3.6 V	ER แบตเตอรี่ความจุขนาดใหญ่รวมอยู่ในสมาร์ทมิเตอร์ ฯลฯ ระวังอิมพีแดนซ์สูง
แบตเตอรี่อัลคาไลน์		1.5V	0.9 V ถึง 1.6 V	แบตเตอรี่แห้งที่มีความจุสูงและกระแสไฟสูง
แบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอน		1.5V	0.9 V ถึง 1.6 V	แบตเตอรี่แห้งเหมาะสำหรับการใช้งานระยะยาวภายใต้กระแสไฟขาออกต่ำ

แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้

ชื่อแบตเตอรี่	ประเภท (ขั้วบวก)	ถาม	ช่วงแรงดันไฟฟ้า	ลักษณะเฉพาะ
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (รวมถึงลิเธียมโพลิเมอร์)	กรดโคบอลต์ ลิเธียม(LiCoO2)แมงกานีสกรดลิเธียม (LiMn2O4)	3.7V 3.8V	2.8 โวลต์ ~ 4.2 โวลต์ 4.35 โวลต์ 4.4 โวลต์	แบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟธรรมดาชนิดแข็งพร้อมแล้ว ความจุขนาดใหญ่ความต้านทานต่ำเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เพื่อความปลอดภัยจำเป็นต้องมีวงจรป้องกัน (PCM) แมงกานีสถูกใช้ในรถยนต์
	ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4)	3.2V	2.8V ~ 3.6V	ความจุต่ำกว่าความจุดังกล่าวข้างต้น แต่ปลอดภัยและมีอายุการใช้งานยาวนาน
	[ขั้วลบ] ลิเธียมไททาเนต (Li4Ti5O12)	2.3 โวลต์	1.6V ~ 2.6V	สามารถชาร์จผ่าน LDOชนิดกึ่งแข็งพร้อมแล้ว ปลอดภัยอายุการใช้งานยาวนานเข้ากันได้กับการชาร์จแรงดันคงที่และการชาร์จที่รวดเร็วเหมาะสำหรับ IoT ฯลฯ
แบตเตอรี่ NiMH	นิกเกิลไฮดรอกไซด์ (NiOOH)	1.2V	1.0 V ถึง 1.3 V	เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมกระแสไฟฟ้าสูงกว่าความจุสูงขึ้นและผลการจัดเก็บมีขนาดเล็กลง
แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม	นิกเกิลไฮดรอกไซด์ (NiOOH)	1.2V	1.0 V ถึง 1.3 V	ใส่ใจกับเอฟเฟกต์หน่วยความจำ

(รูปที่ 1: แบตเตอรี่หลักทั่วไปและแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้)

โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าที่ระบุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิมคือ 3.7V และต้องใช้ IC สำหรับชาร์จ CC / CV เฉพาะและวงจรป้องกันภายนอกโดยเฉพาะโดยปกติแล้วจะมีช่วงอุณหภูมิในการทำงานและการชาร์จที่แคบทำให้ใช้กับอุปกรณ์อุตสาหกรรมบางประเภทได้ยาก

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแรงดันต่ำใหม่

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จไฟรุ่นใหม่ที่มีแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 2V และ 3V ได้เกิดขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์ลิเธียมไอออนแบบเดิมแล้วพวกเขามีข้อดีหลายประการแบตเตอรี่ใหม่เหล่านี้บางส่วนสามารถชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ 2.5V ถึง 3.0V และเป็นโอกาสที่น่าตื่นเต้นสำหรับนักออกแบบดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง:

สิทธิประโยชน์รวมถึง:

	พร้อมผ่าน LDOความดันคงที่เติมเงิน.ไม่จำเป็นต้องใช้ IC ชาร์จ CV / CC ราคาแพงโดยเฉพาะ
	มากกว่าความต้านทานการปลดปล่อยสามารถใช้สำหรับการตรวจจับแรงดันต่ำแบบธรรมดา
	เนื่องจากเป็นแบตเตอรี่จึงสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ 2.2V ถึง 2.3V เป็นเวลานาน เมื่อเทียบกับ supercapacitors (การลดแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น) สามารถใช้พลังงานได้ง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
	มีผลิตภัณฑ์บางอย่างที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงเช่น 70 ° C และ 105 ° C
	นอกจากนี้ยังมีเข้ากันได้กับการเคลือบ Reflow / Thermalผลิตภัณฑ์.
	รองรับการบัดกรีแบบ reflowประเภทแบตเตอรี่กึ่งแข็งด้วยประเภทของรูปร่างเซลล์ปุ่มเป็นเรื่องง่ายที่จะได้รับ

วิธีการชาร์จแบบง่ายๆ

ในรูปที่ 2 ด้านล่างเราจะแสดงวงจรทั่วไปสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ Li ขนาดเล็กและให้คำแนะนำสำหรับการใช้งานในสถานะต่างๆ

(รูปที่ 2: วงจรทั่วไปของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้)

คำแนะนำ

เมื่อชาร์จแบตเตอรี่:

แบตเตอรี่ถูกชาร์จโดยแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่มาจากตัวควบคุม XC6240 / 15 LDO