Nabíjanie LiPo batérií? S BQ24123 bez problémov
Lítiovo-polymérové (LiPo) batérie sú v súčasnosti takmer všadeprítomné, najmä v spotrebnej elektronike. Ako technológia batérií majú oproti iným chemickým akumulátorom veľa výhod vrátane vysokej hustoty energie, relatívne plochého profilu napätia v celom rozsahu vybíjania, nízkeho samovybíjania a vysokých vybíjacích prúdov.
Sú však trochu vyberavé, pokiaľ ide o spôsob, akým sa musia nabíjať a vybíjať, inak sa môžu poškodiť alebo dokonca vznietiť. Ak prebijete článok LiPo nad 4,2 V alebo pri príliš vysokom prúde, elektrolyt sa môže vyparovať a batéria sa môže roztiahnuť a potenciálne prasknúť. Ak ho vybijete pod 2,7 V, môžete článok trvalo poškodiť. Ak máte viac článkov v sérii, možno budete musieť pravidelne (alebo priebežne) vyrovnávať napätie medzi nimi, aby ste maximalizovali životnosť batérie.
Ak chcete používať jeden alebo dva články LiPo a k nim súvisiacu nabíjačku, musíte to všetko vziať do úvahy. Našťastie existuje množstvo špecializovaných integrovaných obvodov nabíjačiek LiPo, ktoré tieto detaily zvládnu za vás. Dobrým príkladom je nabíjačka LiPo so spínaným režimom TI BQ24123. Podporuje jeden alebo dva články LiPo a nabíjacie prúdy do 2 A. Na obrázku 1 je znázornená schéma aplikácie pre jeden článok z technického listu.
OBRÁZOK 1. Typické zapojenie nabíjačky na 1 článok prevzaté z technického listu BQ24123. Schottkyho dióda sa vo väčšine prípadov nevyžaduje. Pre prevádzku dvoch článkov musí byť pin 13 pripojený k VIN. BQ24123 môže dodávať nabíjací prúd až do 2 A.
Typický profil nabíjania jedného z týchto čipov je znázornený na obrázku 2. Ak je napätie batérie (znázornené červenou farbou) nižšie ako prahová hodnota VLOW (3,0 V alebo 6,0 V pre jedno-, resp. dvojčlánkové aplikácie), nabíjačka prejde do fázy prednabíjania, v ktorej sa článok nabíja nízkym konštantným prúdom ILOW (znázornený modrou farbou), zvyčajne 10 % normálneho nabíjacieho prúdu ICH. Prednabíjanie pokračuje, kým napätie článku nedosiahne VLOW, keď sa prúd zvýši na plný nabíjací prúd ICH. Ten môže byť až taký vysoký, ako je menovitá hodnota „C“ článku.
OBRÁZOK 2. Tento graf zobrazuje krivky napätia (červená) a prúdu (modrá) pre rôzne fázy nabíjania. Ak je napätie článku nižšie ako VLOW, vo fáze prednabíjania sa poskytuje nízky konštantný nabíjací prúd. Po dosiahnutí VLOW sa začne vlastné nabíjanie a prúd sa zvýši na ICHG. Tento postup pokračuje, kým sa nedosiahne koncové nabíjacie napätie VEND. V tomto okamihu sa BQ2423 prepne na nabíjanie konštantným napätím, kým prúd neklesne na IEND.
Hodnota C článku LiPo udáva, ako rýchlo sa môže článok bezpečne nabíjať alebo vybíjať. Používa sa spolu s kapacitou článku na určenie maximálneho nabíjacieho alebo vybíjacieho prúdu. Napríklad článok s kapacitou 1000 mAh a menovitou hodnotou 1C sa môže nabíjať alebo vybíjať rýchlosťou 1A a článok s menovitou hodnotou 2C sa môže nabíjať alebo vybíjať rýchlosťou 2A.
Nabíjanie konštantným prúdom pokračuje, kým napätie článku nedosiahne hodnotu VEND (4,2 V alebo 8,4 V). V tomto okamihu sa nabíjačka prepne do režimu konštantného napätia a udržiava konštantné napätie článku na úrovni VEND, keď sa nabíjací prúd zníži na úroveň IEND, pri ktorej sa nabíjanie ukončí.
Je dôležité, aby predbežné nabíjanie alebo nabíjanie nepokračovalo donekonečna v prípade, že nie je možné dosiahnuť ukončovaciu podmienku. Nabíjačka by mala obsahovať časovač, aby sa ktorákoľvek z fáz nabíjania po určitom čase ukončila. Je tiež žiaduce monitorovať teplotu článkov a pozastaviť alebo ukončiť nabíjanie, ak je teplota batérie príliš vysoká (alebo príliš nízka, ak je to vo vašej aplikácii rizikom).
BQ24123 spolu s mnohými podobnými čipmi od rôznych výrobcov má všetky tieto funkcie a mal by zabezpečiť dlhý a spokojný život vašich LiPo článkov.
Tento čip je zaujímavý, pretože je relatívne malý a obsahuje spínacie prvky, a tak na výrobu funkčnej nabíjačky vyžaduje len externú indukčnosť - cievku a niekoľko rezistorov a kondenzátorov..
Odkazy
"Dátový list BQ24123, informácie o produkte a podpora | TI.Com."
"Lithium Polymer Battery.” Wikipedia
Ceny u distribútorov a skladové zásoby
Skontrolujte skladové zásoby a ceny BQ24123 u distribútorov pomocou nižšie uvedených výsledkov. Pomocou tlačidiel „Kúpiť“ navštívte priamo stránku distribútora s dielmi.
Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 360.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.
Kontaktujte nás!
Komentár môžete adresovať buď diskutujúcemu priamo pomocou tlačidla „Odpovedať“, alebo ho môžete adresovať všeobecne do poľa nižšie.