3 Pengisi Daya Baterai Li-Ion Cerdas menggunakan TP4056, IC LP2951, IC LM3622

Pengisi daya baterai yang cerdas dan cerdas ini akan mengisi baterai Li-IOn dengan cepat dengan memantau 3 parameter penting, yaitu arus konstan, tegangan konstan, dan suhu konstan 25 derajat Celcius.

Posting tersebut menjelaskan secara terperinci 3 Hi-End, otomatis, canggih, chip tunggal CC / CV atau arus konstan, Rangkaian pengisi daya baterai Li-Ion 3.7V tegangan konstan, menggunakan IC TP4056 Hi-End khusus, IC LP2951, IC LM3622, dengan fasilitas penginderaan dan penghentian suhu baterai.

Desain # 1

DESKRIPSI SIRKUIT

Desain pertama mungkin yang paling cerdas, menggabungkan IC TP4056 yang merupakan IC pengisi daya baterai linier arus konstan (CC), tegangan konstan (CV) komprehensif yang dirancang khusus untuk mengisi daya baterai lithium-ion sel tunggal dengan aman.

Muncul dengan paket SOP dan hampir tidak ada komponen eksternal yang membuat IC TP4056 berlaku khusus untuk aplikasi pengisian daya Li-Ion portabel.

Selain itu, TP4056 juga dapat bekerja dengan persediaan adaptor berbasis USB dan stopkontak.

Desain cerdas ini tidak bergantung pada dioda pemblokiran karena adanya arsitektur PMOSFET internal yang dikonfigurasi untuk mencegah segala jenis Arus Pengisian negatif di Sirkuit.

Loop umpan balik termal khusus disertakan untuk mengatur arus pengisian untuk membatasi suhu tubuh saat menggunakan mode operasi daya tinggi atau dengan suhu lingkungan tinggi.

Itu tegangan muatan penuh ditetapkan pada 4.2V , sedangkan arus muatan dapat diatur secara eksternal melalui resistor tunggal yang diberikan.

IC TP4056 memiliki fitur untuk secara otomatis mematikan siklus pengisian segera setelah arus pengisian turun menjadi 1/10 dari nilai yang ditetapkan, setelah tegangan pelampung akhir tercapai.

Beberapa fitur utama lainnya dari IC TP4056 ini termasuk sirkuit monitor arus built-in, penguncian tegangan di bawah, pengisian ulang otomatis, dan beberapa pinout status untuk menunjukkan pemutusan muatan penuh dan sakelar tegangan input suplai ON.

Gambar IC TP4056 dan susunan pinout

Lembar Data TP4056

FITUR dan SPESIFIKASI

• Arus Pengisian dapat diprogram hingga maks 1000mA
• Sirkuit dapat bebas dari perangkat daya, Resistor Penginderaan atau Dioda Pemblokiran.
• Pengisi Daya Linear lengkap dalam Paket SOP-8 untuk aplikasi pengisian daya Baterai Lithium-Ion Sel Tunggal.
• Dirancang untuk Menghasilkan Output Arus Konstan / Tegangan Konstan
• Mampu Mengisi Baterai Li-Ion Sel Tunggal melalui plugin Direct USB Port
• Atur Tegangan Pengisian konstan 4.2V secara internal dengan +/- 1,5% Akurasi
• Termasuk inisialisasi Isi Ulang Otomatis.
• Pin Output Status Pengisian LED ganda yang kompatibel untuk tujuan indikasi
• C / 10 Charge Termination atau fitur mati otomatis
• Trickle charge dimulai segera setelah ambang 2,9V tercapai.
  · Prosesor Soft-Start Internal Membatasi dan menghambat lonjakan Arus Masuk
• Dilengkapi dengan Paket SOP 8-Lead, Radiator harus terhubung ke GND.

PERINGKAT MAKSIMUM MUTLAK

• Tegangan Suplai Input (VCC) ： - 0,3V ～ 8V ·
• TEMP: -0,3V ～ 10V
• CE ： -0,3V ～ 10V
• BAT Short-Circuit Duration ： Berkelanjutan
• BAT Pin Saat Ini: 1200mA
• PROG Pin Saat Ini ： 1200uA
• Suhu Persimpangan Maksimum: 145 ° C
• Kisaran Suhu Sekitar Pengoperasian ： -40 ° C ～ 85 ° C
• Suhu Timbal (Solder, 10 detik) ： 260 ° C

APLIKASI

• Ponsel, PDA, GPS
• Pengisian Docks dan Cradle
• Kamera Foto Digital, Perangkat Portabel
• Pengisi Daya Bertenaga Bus USB, Pengisi Daya

Spesifikasi pinout dan detail fungsi IC TP4056

TEMP (Pin 1): Input Sensor Suhu

Menghubungkan pin TEMP dengan keluaran termistor NTC dalam paket baterai Lithium ion. Jika tegangan pin TEMP turun di bawah 45% atau melebihi 80% dari tegangan suplai VIN selama minimal 0,15 detik atau lebih, ini menunjukkan bahwa suhu baterai masing-masing terlalu tinggi atau terlalu berkurang, dan pengisian daya pada posisi ini dihentikan. Fitur deteksi suhu dapat dinonaktifkan dengan menghubungkan pinto TEMP ke rel arde.

PROG (Pin 2): dikaitkan dengan Pengaturan Arus Pengisian Konstan dan dapat diatur dengan memasang resistor RI (prog) dari pin2 ini ke GND.

Saat dalam mode precharge, tegangan pin ISET diatur menjadi sekitar 0,2V. dan dalam mode arus muatan konstan, tegangan pin ISET diatur menjadi sekitar 2V. Dalam semua mode dan dalam proses pengisian, tegangan pada pin ISET dapat digunakan untuk memantau arus pengisian melalui meter.

GND (Pin3): Terminal Tanah

Vcc (Pin 4): Tegangan Suplai Input Positif

VIN adalah input catu daya untuk sirkuit internal untuk beroperasi. Setiap kali VIN turun sekitar 30mv di bawah tegangan pin BAT, TP4056 beralih ke mode tidur daya rendah, mengurangi arus pin BAT di bawah 2uA.

BAT (Pin5): Pin Koneksi Baterai.

Hubungkan terminal positif baterai ke pin BAT. Pin BAT mengkonsumsi arus lebih rendah dari 2uA setiap kali chip dalam mode nonaktif atau mode tidur. Pin BAT menawarkan arus pengisian untuk baterai yang terhubung dan menyajikannya dengan pengaturan voltase 4.2V yang tepat.

(Pin6): Open Drain Charge Status Output, Setiap kali baterai mencapai titik mematikan Penghentian Pengisian, pinout ini ditarik rendah melalui sakelar bawaan, tetapi biasanya pin ini tetap dalam status impedansi tinggi.

(Pin7): Open Drain Charge Status Output Setelah baterai terhubung dan mulai mengisi daya, pinout ini diturunkan oleh sakelar internal, dalam hal lain pin ditahan pada kondisi impedansi tinggi.

CE (Pin8): Input Pengaktifan Chip. Input tinggi di sini memungkinkan unit berada dalam mode operasi tipikal.

Menarik pin CE ke level logika rendah akan memaksa chip TP4056 ke mode nonaktif atau mati.

Pin CE kompatibel dan dapat dikaitkan dengan pemicu logika TTL atau CMOS.

Rangkaian charger Baterai Li-Ion menggunakan TP4056

Desain berikut mewakili rangkaian pengisi daya baterai Li-ion tipikal dengan fitur arus konstan dan tegangan konstan dan dengan terminasi otomatis pada 4.2V.

Gambar berikut menunjukkan detail indikasi status LED untuk rangkaian pengisi daya baterai CV, CC Li-Ion yang dibahas di atas.

Sumber: NanJing Top Power ASIC Corp.

Desain # 2: Pengisi daya baterai Li-Ion yang cerdas hanya menggunakan satu IC LP2951

Posting berikut menjelaskan rangkaian charger baterai Li-Ion yang sangat sederhana namun aman hanya dengan menggunakan satu IC LP2951.

Tidak seperti baterai asam timbal, satu hal yang baik tentang baterai Li-Ion adalah dapat diisi pada kecepatan 1C pada awalnya. Ini berarti arus pengisian mungkin setinggi AH pengenal baterai pada awalnya.

Desain yang disajikan dalam artikel ini dapat digunakan untuk mengisi daya satu sel Li-ion 3.7V atau baterai ponsel standar secara eksternal dengan kecepatan yang relatif lebih lambat.

Diagram tersebut menggambarkan konfigurasi yang digunakan untuk mengisi daya sel Li-Ion dari unit stereo portabel.

Lembar Data LP2951

Spesifikasi pengisian rangkaian dapat diringkas sebagai berikut:

• Arus pengisian maksimum = 150mA
• Volt muatan penuh = 4.2V +/- 0.025V
• Charge Current = setel pada mode pengisian batas saat ini.

Bagaimana itu bekerja

Dalam rangkaian yang diberikan, IC LP2951 menjadi komponen aktif utama yang dipilih secara khusus karena mampu memberikan tegangan keluaran yang sangat stabil terhadap suhu.

Perangkat ini juga dilengkapi dengan sistem pengaturan arus built-in yang membatasi keluaran dari arus produksi di atas tanda 160mA.

Selain itu, IC sepenuhnya tahan hubung singkat dan dilengkapi fasilitas penghentian termal.

Nilai resistor yang ditampilkan dipilih secara tepat sehingga IC menghasilkan 4.2V yang tepat pada outputnya di mana sel terhubung.

Pemangkas ditambahkan untuk menyempurnakan tegangan jika ada ketidaksesuaian dengan toleransi dan peringkat resistor.

Awalnya ketika sel yang dilepaskan memiliki level tegangan yang di bawah 4.2V, IC menghasilkan arus maksimum ke sel yang sekitar 160mA seperti yang dibahas di atas.

Peningkatan arus awal ini mengisi sel dengan cepat sehingga mencapai nilai pengenal muatan penuh 4.2V paling awal.

Begitu tegangan terminal sel Li-Ion mencapai tanda 4.2V, IC LP2951 langsung menghambat arus sehingga baterai bisa lebih lama melebihi level 4.2 V.

Proses di atas menyoroti kemampuan regulasi tegangan konstan IC selama siklus pengisian.

Resistor nilai besar yang termasuk dalam rangkaian memastikan aliran arus 'OFF' dari baterai hingga di bawah 2mA, kapasitor 330pF menstabilkan rangkaian dari suara yang tidak diinginkan yang dibuat pada node umpan balik impedansi tinggi.

Dioda pada output jelas untuk mencegah aliran balik tegangan baterai ke IC jika tidak ada tegangan input.

Desain # 3: Pengisi Daya Efisien Lain untuk Li-Ion menggunakan IC LM3622

Lembar Data LM3622

Di sini kami membahas rangkaian pengisi daya baterai Li-ion yang dikendalikan arus yang telah dirancang khusus untuk mengisi semua jenis Baterai Li-Ion dengan sangat aman dan tanpa pertimbangan apa pun.

Umumnya disarankan agar baterai Li-ion diisi dengan sangat hati-hati dan hati-hati karena jenis baterai ini rentan terhadap kerusakan atau ledakan instan jika tindakan pengisian yang ditentukan tidak dilakukan.

Terima kasih kepada INSTRUMEN TEXAS yang telah menyediakan chip yang luar biasa ini, LM3622 yang merupakan pengisi daya Li-Ion yang sangat baik, perangkat pengontrol.

Bagaimana Fungsi Sirkuit

IC telah dirancang untuk menghasilkan arus konstan pada tegangan konstan, prasyarat dasar untuk semua baterai Li-Ion. IC dapat dikonfigurasi untuk mengisi daya satu sel Li-Ion atau sekumpulan banyak.

Sirkuit yang menggunakan IC LM3622 dapat diumpankan dengan voltase langsung dari 5 hingga 24V tergantung pada kebutuhan pengisian dan baterai yang terhubung.

IC tidak memerlukan resistor eksternal presisi untuk menerapkan fungsi. Selain itu, IC memiliki pengurasan arus kurang dari 200nA yang dapat diabaikan dari baterai jika tidak ada tegangan input.

Sirkuit internal chip secara akurat mengatur arus pengisian melalui prinsip referensi celah pita kompensasi suhu.

Arus diatur, namun dilakukan melalui resistor penginderaan arus eksternal. Prinsip celah pita menghasilkan kinerja kontrol operasi yang efisien dari rangkaian dan juga tegangan suplai input.

Sirkuit pengisi daya baterai Li-Ion yang dikontrol arus yang ditunjukkan menggambarkan desain pengisi daya baterai Li-Ion linier putus-putus rendah yang mampu mengisi daya satu Sel Li-Ion 3,7V.

Untuk mengaktifkan deteksi tegangan rendah, sakelar J1 dan J2 dapat dipilih dengan tepat. IC memulai proses pengisian dengan terlebih dahulu mendeteksi tegangan sel dan 'mengaktifkan status' dari deteksi tegangan rendah.

Transistor Q2 segera masuk ke kondisi operasi segera setelah baterai yang terhubung mencapai level regulasi target, ditentukan oleh pengaturan internal IC. Q2 sekarang mulai memasok tegangan yang diatur ke baterai yang terhubung, memulai mode pengisian tegangan konstan dari rangkaian .

Dalam situasi di atas, baterai menerima tegangan yang diatur secara konstan di terminalnya, sementara arus pengisian dipantau tergantung pada tingkat pengisian di atas baterai. Saat mencapai kondisi pengisian penuh, arus pengisian ke baterai berkurang secara signifikan ke nilai yang aman.

Diagram Rangkaian Pengisi Daya Baterai Li-Ion Cerdas menggunakan IC LM3622

Ini adalah rangkaian pengisi daya Baterai Li-Ion 3 cerdas dan cerdas teratas untuk Anda, jika Anda memiliki ide atau informasi lagi yang menyesali desain cerdas seperti itu, jangan ragu untuk mengungkapkannya melalui komentar.