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电池基电源管理系统设计(04-100)

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作者:时间:2008-03-31来源:电子产品世界收藏

  只用带设计有保护电路的Li-ion

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/80961.htm

  锂聚合物(Li-Pol):能量密度与Li-ion类似,但使用较安全,并且有较好的封装灵活性。Li-Pol电池与Li-ion不同的地方是制造坚固性、安全性和薄外形几何形状。不像Li-ion电池那样,不存在易燃性的危险。因为Li-Pol的电极是叠层式的。

  一些电池组包含一个集成IC保护电路。此IC防止可能导致过热的大电流。锂离子电池组中的电池需要单独的电压监控。串联连接的电池越多,其保护电路就越复杂。注意:不要放电低于2.5V的锂基电池,不然,就切断电池的保护电路。

  所有的电池都会自放电。自放电对于镍基电池是最显著的。通常在充电之后的第一个24小时,镍基电池放电其容量的10%~15%,其后的放电率是每月10%~15%。Li-ion自放电在第一个24小时大约为5%,其后为1%~2%。

  

  二次电池的充电和放电能力是用“C”表示,指示安培一小时(Ah)。实际的电池能力依赖于C率和温度。大多数便携电池额定为1C。1C放电汲取等于额定能力的电流。例如,1C率放电,则额定1000mAh的电池在一小时提供1000mAh。

  可重新充电电池的性能和寿命主要依赖于的质量。一种(只用于NiCd)加约0.1C固定充电率。一个较快的充电器用大约0.3C充电率可耗时3~6小时。

  NiMH电池充电器也适合于NiCd电池,但反之不行。锂基电池充电器需要更严格的算法和电压。对于大多数锂电池组,1C以上充电是不可能的,因为保护电路限制电路限制电池可接受的电流量。

  Li-ion电池在达到满充电时,每个电池都具有严格的电压、电压容限,而且无涓流或浮充电。在1C起始电流对Li-ion电池充电需要3小时左右。在达到上限电压阀值以及电流下降和电平超过额定充电电流大约30%时,满充电会发生。增大Li-ion充电电流对缩短充电时间会有点影响。尽管用较高的电流可更快地达到电压峰值,但充电耗时会比较长。Li-ion电池不能吸收过充电,过充电会导致电池过热。Li-ion恒流恒压(CCCV)对于保证最大能量到电池而不过压是重要的。通常,Li-ion电池对于充电、能量密度和电压范围提供最佳折表方案。

  电压稳压器与电池的匹配

  电池输出连接到电压稳压器IC的输入,电压稳压器系统负载提供稳定的电压。稳压器芯片在电池电压下降时能使电池基系统工作正常。
有3种电压稳压IC拓扑用于电池基系统:开关模式,低压降(LDO)和电荷泵。没有单个电压稳压器IC拓扑适合所有电池基应用。因此,对具体的应用应选择合适的电压稳压器拓扑。

  开关稳压器

  开关稳压器IC接收dc输入并用脉宽调制(PWM)来控制功率半导体开关(通常是功率MOSFET)的导通和截止时间。然后,整流和滤波开关输出,从而提供dc 输出电压。dc输出部分与稳压的基准电压进行比较,而任何相应的误差信号导致PWM电路来保持恒定的输出电压。



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