淺談鋰電池的充電方式:
鋰電池的充電方式因電芯數(shù)、電芯配置、功率類型不同而不同。目前鋰電池充電主要包括三種方式:線性、Buck(降壓)開關(guān)和SEPIC(boost and buck switch)。具體操作如下:
1、鋰電池的線性充電方式
當(dāng)充電器的輸入電壓大于電芯充滿電后的開路電壓加上足夠的余量時,z好采用線性方案,尤其是1.0C快充電流不大于1A時。
例如:MP3播放器通常只有一節(jié)鋰電池,容量從700到1500mAh不等,充滿電后的開路電壓為4.2V。 MP3播放器的供電電源通常為AC/DC適配器或USB接口,輸出為普通5V;此時,線性方案的充電器是z簡單、z高效的方案。線性解決方案的充電器應(yīng)用示例 - 雙輸入 Li+ 充電器和智能電源選擇器是雙輸入 USB/AC 適配器線性充電器,內(nèi)置智能電源選擇器,適用于由可充電單節(jié) Li+ 電池供電的便攜式設(shè)備。該充電器集成了為電池充電和外部電源以及切換負(fù)載所需的所有電源開關(guān),因此無需外部 MOSFET:MAX8677A 非常適合方便.
便攜式設(shè)備,例如智能手機、PDA、便攜式多媒體播放器、GPS 導(dǎo)航設(shè)備、數(shù)碼相機和數(shù)碼攝像機 當(dāng)連接到外部電源時,智能電源選擇器允許系統(tǒng)在沒有電池或深度放電的電池的情況下連接.智能電源選擇器自動將電池切換到系統(tǒng)負(fù)載,使用系統(tǒng)輸入電源中未使用的部分為電池充電,并充分利用有限的 USB 和適配器輸入電源。所有必需的電流感應(yīng)
包括集成電源開關(guān)在內(nèi)的電路集成在芯片上。直流輸入電流限制可調(diào)節(jié)至高達 2A,而直流和 USB 輸入均支持 100mA、500mA 和 USB 掛起模式。充電電流z高可調(diào)節(jié)至 1.5A,以支持各種電池電容。 MAX8677A 的其他特性包括熱調(diào)節(jié)、過壓保護、充電狀態(tài)和故障檢測、電源良好監(jiān)控、電池?zé)崦綦娮璞O(jiān)控和充電定時器。 MAX8677A 采用節(jié)省空間的耐熱增強型 4mmx4mm 24 引腳 TQFN 封裝,額定工作溫度范圍為擴展溫度范圍 (-40 至 +85°C)
2、鋰電池的Buck(降壓)開關(guān)充電方式
當(dāng)1.0C充電電流大于1A,或輸入電壓遠高于電芯滿充電開路電壓時,Buck或降壓方案是更好的選擇。例如,在基于硬盤的PMP中,通常使用單節(jié)鋰離子電池,充滿電后的開路電壓為4.2V,容量為1200~2400mAh?,F(xiàn)在PMP通常是用車載套件充電的,它的輸出電壓在9V到16V之間。輸入電壓和鋰電池電壓之間相對較高的電壓差(z小 4.8V)會降低線性方案的效率。這種低效率,再加上大于 1.2A 的 1C 快速充電電流,造成了嚴(yán)重的散熱問題。為了避免這種情況,需要采用Buck方案
3、鋰電池的SEPIC(升壓降壓)開關(guān)充電方式
在某些使用 3 節(jié)甚至 4 節(jié)鋰離子/聚合物電池串聯(lián)的設(shè)備中,充電器的輸入電壓并不總是大于電池電壓。例如,筆記本電腦使用3芯鋰離子電池組,充滿電后開路電壓為12.6V(4.2V×3),容量從1800mAh到3600mAh。輸入電源可以是輸出電壓為 16V 的 AC/DC 適配器,也可以是輸出電壓在 9V 和 16V 之間的車載套件。顯然,無論是線性方案還是降壓方案都不能為這個電池組充電。這個采用SEPIC方案,可以在輸出電壓高于電池電壓時工作,也可以在輸出電壓低于電池電壓時工作。
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