鋰離子電池到5號(hào)電池到處都是,玩具、家用電器、門(mén)禁等等,給我們帶來(lái)了便攜性,但也給我們留下了很多麻煩:-在使用耗電的玩具時(shí),應(yīng)經(jīng)常更換電池;-廢電池處置過(guò)程中的潛在污染危害;-可充電鎳金屬氫化物等電池,充電速度慢。廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦甚至特斯拉汽車(chē)的鋰離子電池具有優(yōu)異的性能。與傳統(tǒng)的,鋰離子電池有以下特點(diǎn):-容量相同,電池容量更大;-無(wú)召回效果,使用壽命更長(zhǎng);低污染;-充電速度更快;更低的價(jià)格;隨著鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化的深入,其單位容量?jī)r(jià)格逐漸降低,資金優(yōu)勢(shì)現(xiàn)在優(yōu)于傳統(tǒng)的可充電干電池,所以5號(hào)電池內(nèi)置鋰離子電池,可以如下圖,標(biāo)準(zhǔn)microUSB充電,兼容性好。但是如何解決鋰離子電池充電的問(wèn)題,如何解決鋰離子電池的。5.電池,原理框圖及實(shí)物樣例如下。充電容量可達(dá)500mA,,支持小電感,輸出電流。 充電管理、放電保護(hù)芯片,電源正負(fù)極反接保護(hù),電池極反接保護(hù),兼容大小3mA-1000mA充電電流。電源管理ICXB4089
電源管理IC廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,如手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等,電源管理IC確保設(shè)備在不同工作模式下的低功耗運(yùn)行,延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。在工業(yè)控制領(lǐng)域,它為各類(lèi)傳感器、控制器等提供穩(wěn)定的電源,保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。在汽車(chē)電子中,電源管理IC用于汽車(chē)的電池管理、引擎控制、車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)等,適應(yīng)汽車(chē)復(fù)雜的電源環(huán)境和嚴(yán)格的可靠性要求。在通信領(lǐng)域,基站、路由器等設(shè)備也離不開(kāi)高效的電源管理IC,以保障設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和降低能耗。XR2204D電源管理IC磷酸鐵鋰充電管理集成了同步開(kāi)關(guān)電壓變換器、快充協(xié)議控制器、 電池充放電管理、電池電量計(jì),I2C 通信等功能模塊。
以常見(jiàn)的DC-DC轉(zhuǎn)換器為例,來(lái)說(shuō)明電源管理IC的工作原理。DC-DC轉(zhuǎn)換器通過(guò)控制開(kāi)關(guān)器件(如MOSFET)的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換。在降壓型(Buck)轉(zhuǎn)換器中,當(dāng)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通時(shí),輸入電源對(duì)電感充電,電流上升;當(dāng)開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí),電感通過(guò)二極管向負(fù)載放電,從而在輸出端得到較低的電壓。通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間與關(guān)斷時(shí)間的比例(即占空比),可以穩(wěn)定地輸出所需的電壓。在升壓型(Boost)轉(zhuǎn)換器中,原理類(lèi)似,但電感和二極管的連接方式不同,從而實(shí)現(xiàn)將輸入電壓升高的功能。而在電池充電器中,電源管理IC會(huì)根據(jù)電池的類(lèi)型和充電階段,精確控制充電電流和電壓,以實(shí)現(xiàn)快速、安全且有效的充電過(guò)程。
DC/DC轉(zhuǎn)換器在高效率地轉(zhuǎn)換能量方面屬于有效的電源,但因?yàn)榫€圈必須具有磁飽和特性和防止燒毀的特性,使得實(shí)現(xiàn)超薄化較為困難。一般情況下只得在成平面形狀的電路板上安裝IC、線圈及電容,這種解決方案不利于產(chǎn)品的小型化。 為了解決以上的問(wèn)題,進(jìn)行了以下幾種思考和設(shè)計(jì)。首先是在硅晶圓上形成線圈的方法,為了確保作為DC/DC轉(zhuǎn)換器時(shí)具有足夠的電感值,半導(dǎo)體工藝變得極為復(fù)雜,使得成本上升。實(shí)際上只停留在高頻濾波器方面的應(yīng)用。其次是把線圈和DC/DC轉(zhuǎn)換器IC封入一個(gè)塑料模壓封裝組件中的方法,因?yàn)橹皇菃渭兊匮b入元器件縮小不了太多的安裝面積,不能帶來(lái)大程度的改善。 進(jìn)而出現(xiàn)了不是平面地放置各種元器件,而是把包括IC的元器件疊在一起的設(shè)計(jì)方案,實(shí)際上也出現(xiàn)的幾種這樣的產(chǎn)品。但是這種方案要么需要在線圈上印制布線用的圖案,要么需要CSP(芯片尺寸級(jí)封裝)型IC,要么在封裝IC時(shí)必須實(shí)施模壓工程,使得制作工程復(fù)雜,帶來(lái)了產(chǎn)生成本上升的課題。集成了輸出線補(bǔ)功能,從而保障了即使在重載條件下仍然可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電壓輸出。
一個(gè)是防止充電器的浪涌,與10uF電容一起做RC濾波,保護(hù)充電管理. 對(duì)充電器頻繁熱插拔的高壓浪涌、對(duì)目前市場(chǎng)上的各種參差不齊的手機(jī)充電器,加這個(gè)電阻對(duì)產(chǎn)品的可靠性增加,從某種程度上說(shuō)有一點(diǎn)系統(tǒng)TVS的效果。 所以這個(gè)電阻的功率稍微留點(diǎn)點(diǎn)余量。 二個(gè)是可以起到分壓的作用,因?yàn)槭蔷€性充電,如果電池電壓3.3V,這時(shí)充電處于快充階段(設(shè)定450mA),如果輸入5V,芯片自身將產(chǎn)生(5-3.3)*0.45=765mW的熱量,芯片太燙,充電電流就會(huì)變得小些。而如果加0.5ohm電阻,該電阻將產(chǎn)生0.225V的壓降,將能降低一些芯片的功耗,進(jìn)而降低芯片溫度,使得芯片可以保證以設(shè)定的450mA持續(xù)快速充電。但這個(gè)電阻不能大,因?yàn)槿绻?,上面產(chǎn)生的壓差大,會(huì)影響電池電壓4V以上時(shí)的快速充電,也會(huì)影響充電器輸入電壓偏低時(shí)仍然能以較大電流快速充電。多串鋰電池保護(hù)IC、帶均衡或者不帶均衡。XB3301A電源管理IC廠家
采用開(kāi)關(guān)充電技術(shù),充電效率極限達(dá)到 96%,能縮短 3/4 的充電時(shí)間。電源管理ICXB4089
DS2730 的測(cè)溫管腳 TS 集成了電流源,結(jié)合外部的溫敏電阻(NTC),用于監(jiān)測(cè)應(yīng)用系統(tǒng)中關(guān)鍵元件的溫度,并根據(jù)溫度動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出功率。實(shí)際應(yīng)用中,NTC 熱敏電阻通常置于 PCB 上發(fā)熱元件附近,例如,芯片SW 開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)、功率 MOS 或電感附近。選擇不同阻值的 Rs 電阻,可以微調(diào)過(guò)溫閾值。 內(nèi)置 16-bit 的高精度 ADC 和 12-bit 的高速 ADC。高精度 ADC 用于檢測(cè)精度要求高的信號(hào)(例如,負(fù)載電流),高速 ADC 用于檢測(cè)響應(yīng)速度要求高的信號(hào)(例如,輸出電壓),并配置了窗口比較功能,可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果做出快速反應(yīng)。電源管理ICXB4089
同步 異步 指的是芯片的整流方式!一般情況下同步使用MOS整流 異步使用二極管,由于MOS導(dǎo)通電阻和壓降比較低 因此可以提供高效率。 所謂同步模式是指可以用外部周期信號(hào)控制DC-DC振蕩頻率的工作方式,該方式可以減少電源對(duì)數(shù)字電路的干擾。主要看續(xù)流元件是二極管還是MOS。同步整流是采用通態(tài)電阻極低的功率MOSFET來(lái)取代整流二極管,因此能降低整流器的損耗,提高DC/DC變換器的效率,滿足低壓、大電流整流的需要。所謂同步模式是指可以用外部周期信號(hào)控制DC-DC振蕩頻率的工作方式,該方式可以減少電源對(duì)數(shù)字電路的干擾。主要看續(xù)流元件是二極管還是MOS。同步整流是采用通態(tài)電阻極低的功率MOSFET來(lái)取...