摘要: 相对较低容量电池的充电、或后备和“保持运作型” 电池的维护充电而言,线性拓扑电池充电器因其紧 凑的占板面积、简单和可负担能力而受到重视。
对于充电容量相对较低的电池,或维护充电备用和保持活力的电池,线性拓扑电池充电器的价值在于其紧凑的占地面积,简单和负担得起。即便如此,仍然缺乏接受10V或更高输入电压的线性充电器,这使得许多工业和汽车系统得不到充分的服务。
一些开关模式解决方案可以接受高输入电压,并且开关拓扑结构提供电流和效率优势,但它们也会在复杂性和解决方案占用空间方面产生重大成本。最后,开关模式的解决方案通常是多余的,因为在保持供电系统或备用电池充电器中需要低电流。此外,很少有适合高达60V的汽车和工业应用。
LTC4079是一款宽输入范围的独立充电器,可以由2.7V至60V的任何直流电源供电,可以直接从12V和24V直流系统轨,甚至48V工业电源进行CC/CV充电。其简单性和健壮性的结合使其能够轻松满足这些环境中保持活力系统或备用电池解决方案的充电需求。图1是一个简单的锂离子电池充电器的例子。
宽范围线性独立充电器2单元锂离子备用电池
LTC4079的充电电压是电阻可编程的,与实际用途的宽输入电压范围的灵活性相匹配。该电路在整个输入电压范围内稳定,输入和输出电容最小。
使用PROG引脚上的单个电阻,充电电流可编程至250mA,并可与PROG电压成比例进行监控。充电终止功能是熟悉的:基于定时器,通过定时器引脚电容编程,或者通过将定时器引脚连接到地进行C/10电流检测。CHRG状态信号通过任意一种方法终止。定时器电容也用于坏电池检测。
温度合格的充电可以通过NTC和NTCBIAS传感网络实现,以完成完整的充电器电路。LTC4079的热增强型3mm × 3mm DFN封装包括一个内部通道元件,提供了紧凑而全面的解决方案。图2所示的完整电路显示了其紧凑的占地面积。
完整的演示板电路足迹显示实际尺寸
与传统充电器相比,LTC4079包括许多增强功能,具有几种独特的充电电流调节方法。首先,对于宽量程,但限流或高阻抗源,输入电压可以调节到至少高于电池电压160mV (V(IN(MIN))≥V(BAT) + 160mV)。减少充电电流以防止输入电压低于该值,从而使充电电流最大化。利用这种内部调节方案不需要外部组件。图3显示了一个温度补偿浮式充电的例子,该浮式充电来自太阳能电池板的12V密封铅酸电池组,尽管输入电压和电池电压的任何组合都是可能的。
LTC4079的差分电压调节在能量采集器或小型太阳能电池板等非常低的电源不能连续提供最小10mA充电电流时特别有用。而不是在面对欠压锁定(UVLO)时任意停止充电,该功能允许充电在任何可能的情况下继续-更有效地利用可用的输入功率。
对于更具体的输入电压调节设定值,使能输入引脚EN可以伺服到电阻分压器。当输入电压达到这个设定值时,充电电流被减小以防止进一步损坏电源。以这种方式,使能输入可用于为给定源设置最小工作电压。
最后一种电流调节方法——热调节——通常对单片器件很重要,但对线性稳压器来说应该是强制性的。这在恶劣的环境和高V(in)/VB(AT)比时尤其有用,因为充电电压远低于标称输入电压。充电电流被减小,直到IC结温降至118°C以下。图3给出了一个输入电压调节电路示例,该电路可防止弱输入源过载。
通过输入电压调节防止弱源过载
充电时,LTC4079的功耗仅为4μA,最大限度地提高了从电源到电池的能量传输。当将能量从高容量电池转移到较小的备用电池时,这一点尤为重要。在电池备用系统中,电压反馈分压器从电路中取出以进一步卸载电池,将关机电流降低到10nA(典型),并确保在整个电池系统的长期待机或存储中容量不会意外下降。这使得LTC4079特别适合具有嵌入式充电功能的低维护或零维护即存即忘设计。
总结
LTC4079紧凑而全面的设计是维护和保持电池充电解决方案的理想选择,但它并不局限于这些应用。其丰富的功能使其易于适应工业,汽车,太阳能,医疗,军事/航空航天和消费电子产品中的任何数量的充电角色。
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