NiMH-batterijladercircuit

Een enkele state-of-the-art chip, een transistor en een paar andere goedkope passieve componenten zijn de enige materialen die nodig zijn voor het maken van dit uitstekende, zelfregulerende, automatische NiMH-batterijopladercircuit. Laten we de hele operatie bestuderen die in het artikel wordt uitgelegd.

Belangrijkste kenmerken:

Hoe het oplaadcircuit werkt

Verwijzend naar het diagram zien we dat een enkele IC wordt gebruikt die alleen de functie vervult van een veelzijdig hoogwaardig batterijopladercircuit en maximale bescherming biedt aan de aangesloten batterij terwijl deze wordt opgeladen door het circuit.

VOLLEDIG DATASHEET

Dit helpt om de batterij in een gezonde omgeving te houden en toch relatief snel op te laden. Dit IC zorgt voor een lange levensduur van de batterij, zelfs na vele honderden oplaadcycli.

De interne werking van het circuit van de NiMH-batterijlader kan worden begrepen met de volgende punten:

Wanneer het circuit niet van stroom wordt voorzien, gaat het IC in een slaapmodus en wordt de geladen batterij losgekoppeld van de relevante IC-pin door de werking van het interne circuit.

De slaapmodus wordt ook geactiveerd en de uitschakelmodus wordt geïnitieerd wanneer de voedingsspanning de gespecificeerde drempel van de IC overschrijdt.

Technisch gezien, wanneer de Vcc boven de ULVO (under voltage lock out) vaste limiet gaat, activeert de IC de slaapmodus en koppelt de batterij los van de laadstroom.

De ULVO-limieten worden bepaald door het potentiaalverschilniveau dat wordt gedetecteerd over de aangesloten cellen. Dit betekent dat het aantal aangesloten cellen de uitschakeldrempel van de IC bepaalt.

Het aantal te verbinden cellen moet in eerste instantie worden geprogrammeerd met de IC via geschikte componentinstellingen. Dit probleem wordt later in het artikel besproken.

De laadsnelheid of de laadstroom kan extern worden ingesteld via een programmaweerstand die is aangesloten op de PROG-pin uit het IC.

Met de huidige configuratie zorgt een ingebouwde versterker ervoor dat een virtuele referentie van 1,5 V over de PROG-pin verschijnt.

Dit betekent dat nu de programmeerstroom door een ingebouwde N-kanaals FET naar de stroomverdeler vloeit.

De stroomverdeler wordt afgehandeld door de controlelogica van de laderstatus die een potentiaalverschil over de weerstand produceert, waardoor een snelle laadconditie voor de aangesloten batterij wordt gecreëerd.

De stroomverdeler is ook verantwoordelijk voor het leveren van een constant stroomniveau aan de batterij via de pin Iosc.

De bovenstaande pin-out in combinatie met een TIMER-condensator bepaalt een oscillatorfrequentie die wordt gebruikt voor het leveren van de oplaadinvoer aan de batterij.

De bovenstaande laadstroom wordt geactiveerd door de collector van de extern aangesloten PNP-transistor, terwijl de emitter is opgetuigd met de SENSE-pin van de IC om de laadsnelheidinformatie aan de IC te leveren.

Inzicht in de pinout-functies van de LTC4060

Als u de pin-outs van het IC begrijpt, wordt de bouwprocedure van dit NiMH-batterijopladercircuit eenvoudiger, laten we de gegevens doornemen met de volgende instructies:

DRIVE (pin # 1): de pin is verbonden met de basis van de externe PNP-transistor en is verantwoordelijk voor het leveren van de basisvoorspanning aan de transistor. Dit wordt gedaan door een constante zinkstroom aan te leggen op de basis van de transistor. De pin-out heeft een huidige beveiligde uitgang.

BAT (pin # 2): Deze pin wordt gebruikt om de laadstroom van de aangesloten batterij te bewaken terwijl deze wordt opgeladen door het circuit.

SENSE (pin # 3): Zoals de naam al doet vermoeden, detecteert het de laadstroom die op de batterij wordt toegepast en regelt het de geleiding van de PNP-transistor.

TIMER (pin # 4): het definieert de oscillatorfrequentie van de IC en helpt bij het reguleren van de laadcycluslimieten samen met de weerstand die wordt berekend op de PROG- en GND-pin-outs van de IC.

SHDN (pin # 5): wanneer deze pin-out laag wordt geactiveerd, schakelt de IC de oplaadingang naar de batterij uit, waardoor de voedingsstroom naar de IC wordt geminimaliseerd.

PAUZE (pin # 7): Deze pin-out kan worden gebruikt om het laadproces een tijdje te stoppen. Het proces kan worden hersteld door een laag niveau terug te brengen naar de pin-out.

PROG (pin # 7): een virtuele referentie van 1.5V over deze pin wordt gecreëerd via een weerstand die over deze pin en aarde is aangesloten. De laadstroom is 930 keer het niveau van de stroom die door deze weerstand loopt. Deze pinout kan dus worden gebruikt voor het programmeren van de laadstroom door de weerstandswaarde op de juiste manier te wijzigen voor het bepalen van verschillende laadsnelheden.

ARCT (pin # 8): het is de pinout voor automatisch opladen van de IC en wordt gebruikt voor het programmeren van het drempellaadstroomniveau. Als de accuspanning onder een voorgeprogrammeerd spanningsniveau daalt, wordt het opladen onmiddellijk hervat.

SEL0, SEL1 (pin # 9 en # 10): deze pin-outs worden gebruikt om de IC compatibel te maken met een ander aantal op te laden cellen. Voor twee cellen is SEL1 verbonden met aarde en SEL0 met de voedingsspanning van het IC.

3-serie aantal cellen opladen

Voor het opladen van drie cellen in serie wordt SEL1 op de voedingsklem gemonteerd, terwijl SEL0 op de grond is aangesloten. Voor het conditioneren van vier cellen in serie zijn beide pinnen verbonden met de voedingsrail, dat wil zeggen met de plus van het IC.

NTC (pin # 11): Een externe NTC-weerstand kan in deze pin worden geïntegreerd om het circuit te laten werken met betrekking tot de omgevingstemperatuurniveaus. Als de omstandigheden te heet worden, detecteert de pin out het via de NTC en legt de procedure stil.

CHEM (pin # 12): deze pin-out detecteert de batterijchemie door de negatieve Delta V-niveauparameters van NiMH-cellen te detecteren en selecteert de juiste laadniveaus volgens de gedetecteerde belasting.

ACP (pin # 13): zoals eerder besproken, detecteert deze pin het Vcc-niveau, als het onder de gespecificeerde limieten komt, wordt de pinout in dergelijke omstandigheden een hoge impedantie, waardoor de IC in slaapmodus wordt uitgeschakeld en de LED wordt uitgeschakeld. Als de Vcc echter compatibel is met betrekking tot de specificaties voor het volledig opladen van de batterij, wordt deze pinout laag, waardoor de LED wordt verlicht en het oplaadproces van de batterij wordt gestart.

CHRG (pin # 15): een LED die op deze pin is aangesloten, geeft de oplaadindicaties en geeft aan dat de cellen worden opgeladen.

Vcc (pin # 14): het is gewoon de voedingsingangsklem van de IC.

GND (pin # 16): Zoals hierboven is dit de negatieve voedingsaansluiting van de IC.