[问答]

电池充电器怎么设计？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 设计电池充电器的第一步是从众多可用解决方案中选择电池充电器IC。为了做出明智的决定，设计团队首先必须明确定义电池参数（化学组成、电池单元数量等）和输入参数（太阳能、USB等）。然后，团队必须搜索符合输入和输出参数的充电器，比较大量的数据手册，以确定最佳解决方案。方案选择的过程应允许团队为应用选择最佳解决方案，当然一旦设计参数发生改变，则需重新回到数据手册比较。 1
2019-8-6 06:42:35　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × wanqing192 该类别下有 6 个回答。邀请回答 xiezhe272 该类别下有 5 个回答。邀请回答 wyerwwr 该类别下有 5 个回答。邀请回答 zsjjx 该类别下有 5 个回答。邀请回答 raylue 该类别下有 5 个回答。邀请回答红粉小Q猪该类别下有 4 个回答。邀请回答 xujun621 该类别下有 4 个回答。邀请回答帅帅的欧尼酱该类别下有 4 个回答。邀请回答 tunkanxi8082 该类别下有 4 个回答。邀请回答 sdvjuwwrw 该类别下有 4 个回答。邀请回答 ZQW发烧友该类别下有 4 个回答。邀请回答 dfgsgdg 该类别下有 4 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 4 个回答。邀请回答 60user76 该类别下有 4 个回答。邀请回答 zhushanyu262 该类别下有 4 个回答。邀请回答 safadaga 该类别下有 4 个回答。邀请回答小幸运多幸运该类别下有 4 个回答。邀请回答 ickey_feng 该类别下有 4 个回答。邀请回答 sywnnt 该类别下有 4 个回答。邀请回答 Topcbpcba 该类别下有 4 个回答。邀请回答举报赵雪培相关推荐 • 锂电池充电器 2446 • 铅酸电池充电器五段式智能机种国内很少见 7205 • 电池充电器 2787 • 设计充电器自动检测正负极 4511 • 锂电池充电器 4382 • 如何做到充电器给锂电池充电的时候锂电池与负载断开负载直接由充电器供电边充边放？ 12264 • 锂电池充电器 1811 • 充电器的性能 3819 • 锂电池充电器控制仿真 3702 • 锂电池充电器控制仿真MATLAB 10458 3个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 如果可以完全跳过此步骤会怎么样呢? 如果设计人员能够专注于应用解决方案，将电池充电器IC视为一个黑匣子，在真正需要生成一个可行的解决方案时才放入实际的IC，那该多好啊。到那时，无论基本设计参数如何，设计人员只需要从现成产品中选取一个通用电池充电器IC即可。即使应用参数发生变化（输入切换、电池类型改变等），现成的电池充电器IC仍然适用。无需重新额外搜索数据手册。我们通过评估两个截然不同的电池充电器来说明这个问题：设计团队A的任务是设计一个电池充电器，该产品需要太阳能面板输入并为铅酸电池充电。充电器必须是独立的（没有微控制器），但应该具有足够的多样性，可以支持几种不同的太阳能面板型号。他们有一周的时间来完成原理图设计。设计团队B有一个更复杂的充电器项目。他们的设计采用一个5 V USB电源，为一节锂离子电池充电，电流为1.3 A，每节电池的端电压为4.1 V。他们希望在47℃以上时，每节电池的充电电压降至4 V、电流为0.5 A，并且在超过72℃时，充电停止。系统中的微控制器需要知道电池的电压、电流、温度和健康状况。他们也是只有一周的时间完成原理图设计。事实证明，两个设计团队都可以使用相同的电池充电器IC，而且该器件可以说是两个应用的最佳选择。好产品、小尺寸 LTC4162 35 V/3.2 A单芯片降压充电器设计简单、功能多样。LTC4162既可以独立工作，也可以与主控制器一起工作，可提供从基本到复杂的解决方案。功能齐全的I2C遥测系统让用户可以有选择性地监控电池，并可根据电池型号实现自定义充电参数。真正的最大功率点跟踪(MPPT)算法允许充电器针对任何高阻抗源（如太阳能面板）进行优化运行。充电算法根据选择的电池化学组成量身定制：锂离子、LiFePO4或铅酸。这些功能整合在一个4mm × 5mm QFN封装中，典型解决方案的尺寸约为1cm × 2cm。感受大功率！千万不要因为小尺寸而小看它。即使只使用集成开关FET，LTC4162也可以支持60 W以上的充电功率。LTC4162可利用芯片温度的内部热量自监控功能调节充电电流，因此，即使在最热的环境或最小的外壳中也从来不会发生过热现象。图1.适合什么样的充电器？这是两个截然不同的电池充电系统：它们可以使用同样的充电器IC吗？ PowerPath™ FET（INFET和BATFET）确保系统负载(VOUT)在有输入电压(VIN)时，始终由VIN供电；如果没有VIN，则由电池供电。使用外部N通道FET能够实现低损耗路径，并且不会限制可传递到负载的电流量。这里变得越来越热 LTC4162可实现温度调节型可定制充电器。对于锂基化学组成（锂离子和LiFePO4），LTC4162可采用JEITA温控充电。JEITA规范允许用户设置定制温度范围，在此温度范围中以自定义的电池充电电压和电流为电池充电。这也使设计人员可以决定电池应停止充电的高温和低温。默认的JEITA设置适用于多种电池，无需主机处理器干预，而这一功能使LTC4162能够满足任何电池的温度曲线要求。图2.LTC4162的应用电路非常简单，就如同一个功能齐全的开关电池充电器。

2019-8-6 16:50:19 评论举报高倩

答案对人有帮助，有参考价值 0 遥测和控制虽然LTC4162可以在没有主控制器的情况下运行，但通过I2C端口仍然可以监控和控制充电的许多方面。片内遥测系统实时读取系统与电池电压和电流。可以设置各种限值和警报，在测量值满足某个可配置阈值或进入特定充电状态时通知主控制器。例如，当电池电压降至某个下限值时，常见的设计功能是进入低功耗模式。但是LTC4162不需要微控制器不断轮询电池电压，而是可以进行监控，并在达到这个限值时通知主控制器。此时，主机可以关闭主负载并进入低功耗状态。图3.LTC4162的集成遥测系统几乎可以满足任何监控和警报要求。遥测系统还能测量电池串联电阻(BSR)，将其作为电池健康状况的指标。可将BSR测量设置为自动运行，并且可以配置警报，在BSR超出自定义的上限值时通知主控制器，此时，主机可以向用户发出需要更换电池的信号。当输入电源不可用并且系统由电池供电时，LTC4162会自动关闭遥测系统以延长电池寿命。如果仍需要测量，遥测系统可以通过I2C命令强制执行，此时，它进入速率较慢的低功耗遥测模式，每5秒测量一次。如若需要，可以随时将遥测速率设置为高速11ms/读取速率。图4.默认的锂离子电池JEITA曲线。类似地，对于铅酸电池而言，温度补偿算法随着温度的升高会线性降低每个充电阶段的目标电压。这些电压可以通过I2C命令进行失调设置，仅需改变热敏电阻即可修改补偿斜率。 MPPT和输入调节为了简单起见，许多太阳能电池板的稳压电路将最大功率点电压设定为恒定值。在现实中，VMPP随光照漂移，并且部分遮挡的太阳能面板可能有多个功率峰值。通过扫描与其输入电源相连的面板的整个电压范围，LTC4162先进的最大功率点跟踪(MPPT)算法可以考虑所有变量的影响，始终能设定在最大功率点。除了偶尔扫描太阳能面板的范围外，LTC4162还对输入调节电压进行抖动调整，以不断发现VMPP的微小变化。这些功能无需自定义编程，所以无需修改充电器即可切换面板。输入调节的优势还可延伸至太阳能面板电源以外。例如，许多USB线缆具有大量串联阻抗，这导致汲取电流时充电器输入端的电压下降。LTC4162的欠压限流功能可调节此电流，从而在输入端保持最低电压。图5.默认的12 V铅酸电池温度曲线。图6.太阳能面板全局扫描。

2019-8-6 16:50:38 评论举报赵静

USB功率传输
LTC4162还兼容USB供电规范，可通过USB Type C线缆提供高达100 W的电源。LTC4162的输入电流限值可配置，以防止输入适配器过载。当输入电流达到限值时，系统负载仍然可以从输入中提取所需功率，但电池充电电流会降低，从而不会超过输入电流限值。对于USB PD而言，这意味着一个LTC4162电路可通过各种电源适配器配置供电。
低功耗运输模式
当产品需要长时间运输或存储时，I2C命令可以将LTC4162置于低功耗状态，从而将电池上的电流消耗降低至约3.5 µA。在此期间，可以选择将电路配置为切断系统负载的电源。
IC版本
为了简化设计和文档，根据电池的化学组成、充电参数以及默认情况下是否启用MPPT，LTC4162分为不同版本。表1列出了LTC4162的所有可选版本。
表1.18个IC版本为用户的任何应用提供最适用的器件

IC产品型号		电池
默认MPPT禁用	默认MPPT启用	化学组成	电池单元电压
LTC4162EUFD-LAD LTC4162EUFD-L40 LTC4162EUFD-L41 LTC4162EUFD-L42	LTC4162EUFD-LADM LTC4162EUFD-L40M LTC4162EUFD-L41M LTC4162EUFD-L42M	锂离子	I2C可调 4.0V固定 4.1V固定 4.2V固定
LTC4162EUFD-FAD LTC4162EUFD-FST LTC4162EUFD-FFS	LTC4162EUFD-FADM LTC4162EUFD-FSTM LTC4162EUFD-FFSM	LiFePO4 LiFePO4	I2C可调 3.6 V固定 3.8 V快充
LTC4162EUFD-SAD LTC4162EUFD-SST	LTC4162EUFD-SADM LTC4162EUFD-SSTM	铅酸	I2C可调固定

每个版本都引脚兼容，可以在原型设计期间与另一个版本互换。LTC4162版本之间可以互换，采用不同化学组成的电池、充电电压或输入电源的产品均可使用相同的电路，从而简化了产品创建。
为简化文档，LTC4162的数据手册基于不同的化学组成分成不同版本。锂离子、LiFePO4和铅酸电池各自有单独的数据手册。
结论
过去，设计团队成员要花一整天的时间阅读各种电池充电器、电源监视器以及太阳能调节器的数据手册，过去还需要花数小时为自定义温度调节型充电算法编写代码，并手动轮询测量以检测何时超出限值，他们现在可能只需考虑有一个通用电池充电器即可。LTC4162将会是最佳选择。
作者简介
Zachary Pantely是ADI公司Power by Linear部门的应用工程师。他目前负责设计和支持演示板，用于展示各种电池充电器、超级电容充电器、多输出降压型器件和能量收集器件的特性。除了硬件工作之外，Zack还参与了GUI和固件编程，用于展示带数字接口产品的功能。他于2015年毕业于马萨诸塞大学洛厄尔分校，主修电子工程和录音技术两个专业。联系方式：zachary.pantely@analog.com。