大容量磷酸铁锂电池需要大功率充电器

上网时间: 2013年06月25日? 作者:Steve Knoth,Trevor Barcelo 凌力尔特电源产品部? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:磷酸铁锂电池? 大功率充电器? 便携式医疗?

对电池而言更安全

在对电池快速充电时,监视电池的安全性是很重要的。当电池温度降至低于 0°C 或升至高于 60°C 时 (如一个外部负温度系数的 NTC 热敏电阻所测得的那样) ,LTC4156 会自动停止充电。除了这一自主性功能,LTC4156 还提供一个扩展标度的 7 位模数转换器 (ADC) ,以凭借约 1°C 的分辨率监视电池温度 (参见图 3) 。这个 ADC 与 4 个可用的浮置电压设置和 15 个电池充电电流设置相结合,可用来建立基于电池温度的定制充电算法。

大容量磷酸铁锂电池需要大功率充电器_《国际电子商情》图 3:7 位热敏电阻 ADC 显示预置的 LTC4156 温度跳变点_1
图 3:7 位热敏电阻 ADC 显示预置的 LTC4156 温度跳变点

Temperature:温度

ADC Code:ADC 代码

可通过一个简单的两线 I2C 接口读取 NTC ADC 的结果,从而能对充电电流和电压设置进行调整。该通信总线允许 LTC4156 指示额外的状态信息,例如输入电源状态、充电器状态和故障状态。由于支持 USB On-The-Go,所以无需任何附加组件,就能反过来向 USB 端口提供一个 5V 电源。

对平板电脑或工业条码扫描器等很多便携式应用来说,管理两个输入 (例如 USB 和交流适配器)足够了。不过,便携式设备设计师一直在不断寻求用任何可用电源给电池充电的方式。LTC4156 的双输入、优先级多工器根据用户定义的优先级 (缺省优先级为适配器输入) ,自主地选择最合适的输入 (交流适配器或 USB)。过压保护 (OVP) 电路同时保护两个输入,以免受到意外加上的高压或反向电压引起的损坏。LTC4156 的理想二极管控制器保证,即使输入功率不充足或不存在,也总是可以向 VOUT 提供充足的功率。为了在设备连接到一个处于暂停模式的 USB 端口时,最大限度地减少电池泄漏,在 VBUS 和 VOUT 之间放置了一个 LDO, 以向应用提供可允许的 USB 暂停电流。为了消除制造和销售阶段的电池泄漏,“装运及贮存”特性将已经很低的电池备用电流进一步降至几乎为零。

最后,LTC4156 与 LTC4155 锂离子版本是引脚和组件完全兼容的,从而无需重新大面积安排电路板,就可以灵活方便地在最后一分钟更换不同化学组成的电池。

结论

对于新式便携式工业和医疗设备来说,设计师的工作极具挑战性,尤其是涉及功率时。企业要求的功能越来越需要更大的功率,结果就是更大的电池。同时,人们需要便利性,希望可用任何电源给这些电池充电。由于固有的安全性、低浮置电压、更长的周期寿命、较低的自放电速率和相对轻的重量,磷酸铁锂电池正在成为主流选择。但是像任何可再充电电池一样,磷酸铁锂电池必须小心对待。尽管便携式设备电源领域的这些趋势成为了设计挑战,但是 LTC4156 使事情容易多了。在低压系统中,LTC4156 高效率地提供了高达 3.5A 的充电电流,同时提供了高性能和安全功能。

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