Зарядка литиевых батарей с нестандартными напряжениями c MAX1737

Литий-ионный (Li-Ion) и литий-полимерный (Li-Pol) аккумуляторы в настоящее время являются наиболее распространенным типом батареи применяемых в большинстве потребительских электронных устройств.

Благодаря соотношению высокой плотности запасенной энергии к емкости батареи, они идеально подходят для большинства мобильных и портативных устройств, будь то для потребительской, промышленной или измерительной электроники. В настоящее время наиболее распространенным типом батареи является батарея с напряжением заряда 4,2 В ± 1%.

Особенно в последние годы, на рынке появляется большое количество различных специальных батарей с использованием технологии лития, но со значительно более высокой плотностью запасенной энергии, а также других показателей напряжения и тока зарядки.

По этой причине компания «Maxim» недавно представила проект зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов на MAX1737, но в конфигурации с поддержкой нестандартного напряжения и повышенного тока заряда.

MAX1737

Рис. 1: Внутренняя блок-схема MAX1737 от «Maxim»

Если быть более конкретным, то речь идет, например, о батареи серии ANR26650m1od компании A123 Systems, которые имеют номинальное рабочее напряжение 3,3 В. Батареи можно заряжать со стандартной скоростью 1,3 C (и, следовательно, током 3А), или быстрее до 4,34 C (током до 10 А) с напряжением в конце зарядки 3,6 В. Подобных специальных батарей сегодня множество, и все они требуют выбора напряжения в диапазоне от 3,6 до 4,2 В.

На рис. 2 приведена схема применения чипа MAX1737, предназначенного для зарядки от одного до четырех литиевых элементов с рабочим напряжением 4,2 В. Вся настройка нестандартных напряжений заключается, прежде всего, в добавлении двойного контура, маломощного операционного усилителя MAX4163 и несколько резисторов.

зарядное устройство MAX4163

Рис. 2: Схема зарядного устройства на MAX1737 и MAX4163.

Кроме того, в схеме реализована возможность изменять напряжение зарядки путем подбора сопротивления резистора RCS. Так в случае использования резистора сопротивлением 33 мОм можно выставить зарядный ток 3 A, таким образом, получим стандартный зарядный ток для указанной выше батареи A123. Соответственно необходимо подобрать силовые элементы N1, N2, D1, D4 и индуктивность L1 необходимой мощности, которые могли бы работать при токе 3 А.

В случае, когда требуется еще более высокий зарядный ток (выше 3А), необходимо транзисторы N1 и N2 заменить на более мощные транзисторы с таким же рабочим напряжением. Обязательным условием является также емкость управляющего вывода Gate, которая не должна быть слишком высокой, чтобы не нагружать выходы чипа MAX1737. Также нужно подобрать диоды D1, D4 и другие элементы по которым проходит зарядный ток

Электросхема зарядки MAX1737 внутренне настроена на автоматическое переключение с режима постоянного тока (СС) на режим постоянного напряжения (CV) со значением 4,2 В ± 0,8%. Таким образом, для реализации данного режима работы, в схему было добавлено два операционных усилителя MAX4163. Операционный усилитель А2 является неинвертирующим усилителем с коэффициентом усиления 1,16, так что на его выходе обеспечивается напряжение 4,2 В, когда напряжение на входе достигает 3,6 В. Вход операционного усилителя А2 подключен к + клеммы аккумулятора (вывод который обычно используется для измерения напряжения батареи), так что зарядное устройство из режима CC выходит при достижении 3,6 В.

Второй операционный усилитель А1 подключена как дифференциальный усилитель с единичным усилением. Его прямой вход подключен к выходу А2 а инвертирующий вход к положительному выводу зарядки аккумулятора. Его выход контролирует сигнал CS, цепи управления. Работа А1 заключается в том, чтобы отслеживать зарядный ток в виде разницы напряжений между BATT и CS. Если падение напряжения на резисторе RCS равно нулю, то такое же значение и на контакте BATT и, следовательно, на обоих входах операционного усилителя А1.

 http://pandatron.cz/?2782&nabijeni_lithiovych_baterii_s_nestandardnim_napetim


Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*


\n