リチウムイオン電池用リニア充電ソリューション

現代の電子技術の発展に伴い、電子機器はますます携帯性が高く、機能性が高くなる傾向にあり、したがって、それらへの電源は、バッテリーの軽量で効率的な要件が提唱されています。高いエネルギー密度、充放電性能を備えたリチウムイオン電池は優れており、従来のニッケルカドミウム、ニッケル水素電池、鉛蓄電池に代わって無公害性が徐々に向上し、現代の携帯型電子製品に広く使用されています。

他のタイプのバッテリーと比較して、リチウムイオンバッテリーは同時に性能が高く、充電器に高い要件を提示します。これらの要件は主に充電プロセスとリチウムバッテリー保護の制御で具体化され、より大きな充電電圧で具体化されます、相電流、高精度の充電モード、完全な保護回路など。

この論文では、リチウムイオン電池の大電流リチウムイオン電池チップSE9018線形充電方式設計の使用について説明します。

チップが導入されました

SE9018は、リチウムイオン電池の線形充電チップの定電流/定電圧モードであり、内部PMOSFETアーキテクチャを使用し、保護充電方法と統合されているため、外部絶縁ダイオードは必要ありません。

4.2 Vのチッププリセット充電電圧、プラスまたはマイナス1.5％の精度、外部抵抗を介して充電電流を設定でき、最大連続充電電流は最大1aになります。チップが大電力で周囲温度が高い場合温度またはPCBの熱性能の低下により、接合部温度が140℃を超える場合、内部熱により充電電流フィードバック回路、セキュリティ領域のチップ温度制御が自動的に低下します。チップを効率的な作業状態に維持するには、次の対策を講じる必要があります。入力直列の小さな抵抗（入力電圧を下げるため）などの動作電力とチップ温度を下げ、PCB用銅箔の冷却面積を増やし、チップヒートシンクとPCBが銅箔とよく接触するようにします。

図1se9018フィートビットマップ


図2se9018の概略図


SE9018内部統合バッテリー温度監視回路は、バッテリー温度（高すぎるまたは低すぎる）の通常の範囲を超えて、チップが自動的に充電プロセスを停止し、温度が高すぎるまたは低すぎることによるセルの損傷を防ぎます。

バッテリー温度監視の電圧はTEMP（VTEMP）を判断することにより、VTEMPはバッテリー内部抵抗を含むことにより、NTCサーミスタネットワークは分圧を提供します。

* VCC VCCと80％45％の間のVTEMPの場合、チップ判定バッテリー温度は正常範囲内; VTEMP <45％の場合（VCCまたはVTEMP> 80％（VCC、チップ判定バッテリー温度が高すぎるか低すぎる場合; TEMPが終了した場合）接地、バッテリー温度監視機能は無効になります。

SE9018には2つのドレインCHRGが含まれ、STDBYオープンステータスは出力終了を示します。回路が充電状態の場合、CHRG終了は低レベル、STDBY終了は高インピーダンス状態です。バッテリがいっぱいになると、CHRG終了は高インピーダンス状態になります。 、STDBYエンドローレベル。バッテリ温度監視機能が正常に使用されている場合、チップがバッテリに接続されていないか、バッテリ温度が正常範囲を超えている場合、CHRGエンドとSTDBYエンドは高インピーダンス状態です。バッテリ温度監視機能の場合バッテリチップが接続されていない場合、低レベルのSTDBYエンドでは、CHRG出力パルス信号は無効になります。

その他の機能には、手動停止SE9018、低電圧ロックアウト、自動再充電などがあります。

典型的なSE9018ベースのリチウムイオン電池充電回路を図3に示します。通常の高電力のCE側では、SE9018は正常に動作します。

スマート大電流リチウムイオン電池の線形充電方式


図3se9018の代表的なアプリケーション回路

1.充電電流設定

Rprog設定間のPORG端とGND端の抵抗によって電流Ibatを充電する過程での定電流充電、Rprog抵抗とのIbatの関係は次のとおりです。


式1

たとえば、1が必要な場合、式1に従って、一定の充電電流を使用できます。RprogΩ= 1200。

2.電池温度監視回路の設定

バッテリー温度監視回路セットは主にR1とR2のセットであり、NTCサーミスタがRTLの最低動作温度の抵抗で、RTHの最高動作温度の抵抗であると仮定しています（RTLとRTHは関連するデータを確認できます）バッテリーのマニュアルに、または）実験によって得られた、抵抗のR1、R2は次のとおりです。


フォーミュラ2


式3

実際には、高温保護のみが必要な場合、低温保護は必要ない場合は、R2を削除できます。この時点で、次のR1値は次のようになります。


4の式

3.手動設定のダウンタイム

充電の過程で、いつでもCE側を介して低レベルにするか、Rprog（PROGフローティング）を削除するとSE9018が停止状態になり、バッテリリーク電流が2 ua未満に低下し、入力電流が70ua未満に低下します。

4.電圧遮断状態

入力電圧VCCが低電圧ロックアウトしきい値またはVCCとバッテリ電圧Vbatの差が120mv未満の場合、SE9018は低電圧ロックアウト状態です。

チップがダウンタイムまたは低電圧閉鎖の状態にある場合、CHRGエンドとSTDBYエンドは高インピーダンス状態になります。

5.通常の充電サイクル

SE9018のすべての入力とバッテリーが通常の状態にあるとき、充電回路は通常の充電サイクルになります。このサイクルには、トリクル充電、定電流、定電圧充電の終了、充電、再充電の4つの基本的な動作モードが含まれます。

Vbatが2.9Vのバッテリー電圧より低く、回路をトリクル充電モードに充電し、定電流充電電流の10分の1の充電電流（定電流充電電流を1 aに設定した場合、トリクル充電電流は100 ma） 、トリクル充電状態はバッテリー電圧まで維持されますVbatは2.9 VAトリクル充電モードは、主にバッテリー電圧がバッテリー内部構造に対して低すぎる場合の大電流ショックを回避するためのものです。

しかし、プリセット充電よりも少ない場合、バッテリー電圧は4.2Vの2.9V電圧よりも高く、充電回路は、前述のように、Rprog充電電流によって決定される定電流充電モードになります。

バッテリー電圧が4.2Vの場合、回路を定電圧充電モードに充電し、BATの電圧を4.2 Vにすると、充電電流が減少します。主な効果のプロセスは、バッテリーの内部抵抗の充電電圧への影響を減らすことです。バッテリーをより完全に。

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