鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:812次 | 2021年05月12日
單芯片USB鋰離子/聚合物鋰電池充電器解決方法
目前市場(chǎng)上相當(dāng)多的超薄便攜式應(yīng)用采用單節(jié)鋰離子/聚合物電池,它們要求一個(gè)全功能的、可靠的電池充電器,它能夠供應(yīng)很好的功能、非常小的體積、非常好的性價(jià)比、以及靈活性。AAT3681A可滿足以上所有要求,而且只要一個(gè)外部元件。
AAT3681A的封裝尺寸非常小,只有2.02.1mm,這使得它非常適合便攜式和超便攜式應(yīng)用。這一器件是即插即用型充電器設(shè)計(jì)師能夠得到的最理想器件,它可以幫助設(shè)計(jì)師節(jié)省設(shè)計(jì)和pCB布板時(shí)間,也有助于將產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)。
AnalogicTech可供應(yīng)專為便攜式和手持式電池供電應(yīng)用設(shè)計(jì)的大量電源轉(zhuǎn)換
就AAT3681A來(lái)說(shuō),現(xiàn)代便攜式應(yīng)用的功能正在以一個(gè)令人瞠目結(jié)舌的速度擴(kuò)展,所有類型的新功能正被添加進(jìn)去以滿足市場(chǎng)的要求。因此,供應(yīng)這一器件的目的是把單節(jié)鋰離子電池充電器所需的所有功能全部集成在一起,以及最大程度地減小電路設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)工作量。現(xiàn)在他們可以把精力更多地集中在充電器設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)上,而不是電池充電器設(shè)計(jì)的非常深入的細(xì)節(jié)上。
AAT3681ABatteryManager是一個(gè)高度集成的單節(jié)鋰離子/聚合物電池充電器IC,設(shè)計(jì)用于從一個(gè)DC電源或USB口進(jìn)行充電,輸入電壓可高達(dá)7.5V。它只要一個(gè)外部元件就能實(shí)現(xiàn)全部的功能。AAT3681A可精確地為4.2V(或4.375V)鋰離子/聚合物電池組調(diào)節(jié)電池充電電壓和電流。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
當(dāng)從AC適配器或USB口充電時(shí),高達(dá)300mA的電池充電電流可通過(guò)一個(gè)外部電阻進(jìn)行設(shè)置。電池充電狀態(tài)被不間斷地監(jiān)測(cè),一旦錯(cuò)誤情況(如過(guò)壓、短路或過(guò)熱)發(fā)生,該器件將自動(dòng)關(guān)斷,從而保護(hù)充電設(shè)備、控制系統(tǒng)和處于充電狀態(tài)的電池。AAT3681A供應(yīng)一個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)輸出腳,它通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)外部LED來(lái)指示電池充電狀態(tài)。
AAT3681A采用節(jié)省空間的8腳無(wú)鉛耐熱SC70JW封裝,占板面積只有2.02.1mm,工作溫度范圍為-40℃到+85℃。
最近公布的AAT3681A是一個(gè)單節(jié)電池充電器,它適合很多的應(yīng)用,包括:1)藍(lán)牙耳機(jī);2)DECT耳機(jī);3)數(shù)碼相機(jī);4)Mp3便攜式音樂(lè)播放機(jī)、pMp;5)腕表;6)其它鋰離子/聚合物電池供電設(shè)備。
盡管該器件的設(shè)計(jì)目的是為了讓充電器的設(shè)計(jì)變得非??焖佟⒑?jiǎn)單和容易,但它集成了很多特性來(lái)幫助優(yōu)化電池充電性能和pCB布板面積。下面是這些特性和功能的一部分:1)USB或AC適配器系統(tǒng)電池充電器;2)15mA到300mA的可編程充電電流;3)4.0V到7.5V的輸入電壓范圍;4)與內(nèi)部充電器件的高度集成;5)反向阻塞二極管;6)自動(dòng)電流感應(yīng);7)自動(dòng)再充定序;8)充滿電自動(dòng)關(guān)斷/睡眠模式/充電終結(jié);9)關(guān)機(jī)電流小于1uA;10)電池預(yù)充、過(guò)壓和緊急過(guò)熱保護(hù)狀態(tài)下的自動(dòng)涓流充電;11)上電復(fù)位和軟啟動(dòng);12)LED狀態(tài)引腳;13)8腳2.02.1mmSC70JW封裝。
模塊描述
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
單節(jié)鋰離子/聚合物電池正在變成便攜式和超便攜式應(yīng)用的重要選擇。針對(duì)這一終端市場(chǎng)而開(kāi)發(fā)的AAT3681A是一個(gè)高性能的電池充電器,設(shè)計(jì)用于從一個(gè)外部電源以高達(dá)300mA的電流對(duì)單節(jié)鋰離子/聚合物電池進(jìn)行充電。這一充電電流可使用一個(gè)外部電阻在15mA到300mA的很寬范圍內(nèi)進(jìn)行定制。這就允許適配器/USB口在不同的應(yīng)用中執(zhí)行快速充電。它是一個(gè)獨(dú)立的充電
該器件的額定工作溫度范圍為-40℃到+85℃。在某一給定的恒流充電水平下,當(dāng)工作環(huán)境溫度超出了該器件封裝的功耗能力時(shí),其充電控制將進(jìn)入熱限制狀態(tài)。
該器件供應(yīng)一個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)輸出引腳,它可直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)外部LED來(lái)指示電池充電狀態(tài)。器件結(jié)溫和充電狀態(tài)被充分監(jiān)測(cè),以防錯(cuò)誤狀況發(fā)生。
AAT3681A實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的保護(hù)系統(tǒng)。在過(guò)壓或過(guò)溫錯(cuò)誤狀態(tài)發(fā)生時(shí),該器件將自動(dòng)關(guān)斷,以保護(hù)充電設(shè)備、控制系統(tǒng)和充電狀態(tài)下的電池。
充電操作
AAT3681A具有針對(duì)整個(gè)電池充電周期的四種基本充電模式:預(yù)充/涓流充電、恒流/快速充電、恒壓充電和充電終結(jié)。
電池預(yù)充
在充電開(kāi)始前,為了確保一個(gè)安全的充電環(huán)境,AAT3681A會(huì)檢查幾個(gè)條件。輸入電源必須超過(guò)最小工作電壓或欠壓鎖定閾值,才能啟動(dòng)充電順序。當(dāng)這些條件都已得到滿足且電池連接到BAT引腳,AAT3681A就檢查電池的狀態(tài)。假如電池電壓低于預(yù)充電壓閾值,充電控制電路就開(kāi)始對(duì)電池進(jìn)行預(yù)充。電池預(yù)充涓流充電電流是快速充電恒流的十分之一。
例如,假如可編程快速充電電流是300mA,那么預(yù)充電流就是30mA。電池單元預(yù)充是針對(duì)深度放電電池單元的一種安全預(yù)防措施,它也有助于限特種通晶體管上的功耗,因?yàn)榇藭r(shí)該器件上的電壓差是最大的。恒流充電電池單元預(yù)充一直持續(xù)到BAT引腳上的電壓超出預(yù)充電壓閾值。到達(dá)此點(diǎn)后,該器件開(kāi)始恒流充電階段。恒流充電幅值由用戶通過(guò)設(shè)置電阻進(jìn)行編程。AAT3681A一直保持恒流充電模式,一直到電池到達(dá)電壓調(diào)節(jié)點(diǎn)。
恒壓充電
在恒流快速充電階段,當(dāng)電池電壓到達(dá)輸出充電調(diào)節(jié)閾值時(shí),系統(tǒng)就進(jìn)入恒壓充電模式。調(diào)節(jié)電壓水平在出廠時(shí)設(shè)置為4.2V(±0.5%)。恒壓模式下的充電電流掉下來(lái),因?yàn)槌潆娭械碾姵貑卧斓竭_(dá)其最大容量。
充電周期終結(jié)和再充電順序
在恒壓模式下,當(dāng)充電電流掉到快速充電電流的10%時(shí),該器件就終止充電,并進(jìn)入睡眠狀態(tài)。充電器將保持睡眠狀態(tài),直到電池電壓降到電池再充電壓閾值以下。
由于在睡眠狀態(tài)下消耗非常低的電流,因此AAT3681A在不充電時(shí)可將電池泄露降到最低。這一特性對(duì)這樣一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)特別有用,其輸入電源水平可能低于充電電池水平或欠壓鎖定水平。在這些情況下,當(dāng)AAT3681A輸入電壓下降時(shí),該器件將進(jìn)入睡眠狀態(tài),一旦輸入電源從錯(cuò)誤狀態(tài)下恢復(fù)過(guò)來(lái),它再自動(dòng)恢復(fù)充電。
散熱考慮
AAT3681A采用SC70JW-8封裝,它能夠散發(fā)高達(dá)687mW的功率,當(dāng)它被正確地安裝在pCB板上時(shí),并具有最大160℃/W的熱阻。在設(shè)計(jì)pCB和安排該充電器IC與某一特定應(yīng)用設(shè)計(jì)中的其它散熱器件的位置時(shí),有許多因素應(yīng)當(dāng)加以考慮。