Новости
[Torex] Как использовать стабилизатор LDO для зарядки небольших литий-ионных батарей (1/3)
- автор:Torex
- Освободить:2021-01-12
Малый литий-ионный аккумулятор LDO
Для Интернета вещей, носимых устройств и резервного копирования промышленных приложений
Есть много типов батарей, и для них обычно требуются специальные зарядные микросхемы и специальное защитное оборудование.Ниже мы обсудим новое поколение аккумуляторных батарей, которые можно легко заряжать с помощью дешевых линейных стабилизаторов LDO.Прежде чем перейти к основной теме, давайте сначала рассмотрим и сравним несколько разных типов аккумуляторов.
В таблице ниже (Рисунок 1) мы показываем некоторые из широко используемых химикатов батарей, которые легко доступны на рынке.Для каждой батареи мы покажем ее рабочее напряжение и предоставим сводку преимуществ и недостатков, связанных с каждым типом батареи.Эта таблица предназначена для краткого обзора, и мы признаем, что доступны и другие химические вещества, а спецификации каждой батареи варьируются от производителя к производителю.
Первичная батарея
|
Имя батареи |
Тип (положительный электрод) |
Q |
Диапазон напряжения |
характерная черта |
||
|---|---|---|---|---|---|---|
| литиевая батарейка | диоксид марганца (Li-MnO2) |
3,0 В | 1,8 В ~ 3,2 В | CR аккумулятор.Импеданс ниже, чем у Li-SOCl2. | ||
| Тионил хлорид (Li-SOCl2) |
3,6 В | От 2,4 до 3,6 В | Аккумулятор ER.Большая емкость встроена в интеллектуальные счетчики и т. Д. Остерегайтесь высокого импеданса. | |||
| Щелочная батарея | 1,5 В | От 0,9 В до 1,6 В | Сухая батарея с большой емкостью и большим током на выходе. | |||
| Углеродно-цинковая батарея | 1,5 В | От 0,9 В до 1,6 В | Сухая батарея подходит для длительного использования при низком выходном токе | |||
аккумулятор
|
Имя батареи |
Тип (положительный электрод) |
Q |
Диапазон напряжения |
характерная черта |
||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
Литий-ионный аккумулятор |
Кобальтовая кислота |
3,7 В |
2,8 В ~ 4,2 В, |
Обычная литиевая аккумуляторная батарея.Сплошной тип готов. |
||
| Литий-фосфат железа (LiFePO4) | 3,2 В | 2,8 В ~ 3,6 В | Емкость ниже, чем указанная выше, но она безопасна и имеет долгий срок службы. | |||
|
[отрицательный электрод] |
2,3 вольт | 1,6 ~ 2,6 В |
Его можно заряжать через LDO.Полутвердый вид готов. |
|||
| NiMH аккумуляторы | Гидроксид никеля (NiOOH) | 1,2 В | От 1,0 В до 1,3 В | По сравнению с никель-кадмиевыми батареями ток выше, емкость больше, а эффект накопления меньше | ||
| Никель-кадмиевые батареи | Гидроксид никеля (NiOOH) | 1,2 В | От 1,0 В до 1,3 В | Обратите внимание на эффект памяти. | ||
(Рисунок 1: Типовая основная батарея и аккумулятор)
Как правило, номинальное напряжение традиционных литий-ионных батарей составляет 3,7 В, и для них требуется специальная микросхема зарядки CC / CV и специальная внешняя схема защиты.Обычно они имеют узкий диапазон рабочих температур и температур зарядки, что затрудняет их использование в определенном промышленном оборудовании.
Новый литий-ионный аккумулятор низкого напряжения
Появилось новое поколение литий-ионных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением от 2 В до 3 В. По сравнению с традиционными литий-ионными продуктами они имеют много преимуществ.Некоторые из этих новых аккумуляторов можно заряжать постоянным напряжением от 2,5 В до 3,0 В, и это открывает прекрасные возможности для дизайнеров, как описано ниже:
Преимущества включают:
|
|
готовЧерез LDOПостоянное давлениеПерезарядка.Нет необходимости в специальной дорогой микросхеме для зарядки CV / CC. |
|
|
Сопротивление разряда, Может использоваться для простого обнаружения низкого давления |
|
|
Поскольку это аккумулятор, он можетПоддерживайте постоянное напряжение от 2,2 В до 2,3 В в течение длительного времени. По сравнению с суперконденсаторами (линейно снижающими напряжение) энергия может использоваться более легко и эффективно. |
|
|
Есть некоторые продукты, которые могутВыдерживают высокие температуры, такие как 70 ° C и 105 ° C. |
|
|
Также предлагаетСовместимость с оплавлением / термическим ламинированиемпродукт. |
|
|
Поддержка пайки оплавлениемПолутвердый тип батареис участиемТип формы ячейки кнопкиЛегко получить. |
Простое решение для зарядки
На Рисунке 2 ниже мы проиллюстрируем типичную схему для зарядки небольшой литиевой батареи и дадим инструкции для работы в различных состояниях.
(фигура 2: Типовая схема аккумуляторной батареи)
инструкции
При зарядке аккумулятора:
- Аккумулятор заряжается постоянным напряжением, обеспечиваемым стабилизатором LDO XC6240 / 15.
- В течение короткого времени после начала зарядки напряжение аккумулятора повышается до выходного напряжения стабилизатора LDO, а затем постепенно заряжается.
- Нет необходимости обнаруживать полную зарядку, и обычно нет необходимости выключать регулятор после полной зарядки.
При использовании батарей:
- После того, как VIN отключен, CE XC6240 / 15 становится "низким", LDO отключается, и ток утечки от литиевой батареи к LDO очень мал, 0,24 мкА.