搞定便攜式鋰電池包快速充電設(shè)計(jì)

隨著便攜式產(chǎn)品的迅速發(fā)展，各種電池的用量大增，貝能國際有限公司推出便攜式鋰電池包充電管理快速充電參考設(shè)計(jì)。本參考設(shè)計(jì)采用Microchip公司的MCP19118作控制芯片，Infineon的第5代OptiMOS作功率轉(zhuǎn)換，對便攜式鋰電池包進(jìn)行快速大電流充電管理，外圍器件少，電轉(zhuǎn)換效率高，紋波電流小，保護(hù)功能完善。

控制芯片MCP19118為具有同步驅(qū)動器的數(shù)字增強(qiáng)型功率模擬控制器，集成了模擬PWM控制器和8位MCU，既有模擬器件的快速動態(tài)響應(yīng)，也可以靈活的實(shí)現(xiàn)充電曲線及各種功能。第5代OptiMOS的Rdson更小，寄生電容更小，寄生二極管的Trr也更小，更適用于高頻PWM的功率轉(zhuǎn)換電路，對整體性能的提升有較大的幫助。

原理框圖：

原理圖：

實(shí)物圖：

功能:

對多節(jié)串聯(lián)鋰電池進(jìn)行大電流充電管理

待機(jī)時(shí)，可以提供輸出電壓，電池包可以判斷是否合適的充電器

插上電池，不會產(chǎn)生沖擊電流，充電器自動檢測電池，并自動啟動充電

可以實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能，如輸入電壓欠壓過壓保護(hù)、輸出過流保護(hù)、溫度保護(hù)等

電氣參數(shù):

輸入電壓：32Vdc

負(fù)載：6串鋰電池組

恒壓充電壓：26.1V(6S，每節(jié)4.35V)

恒流充電流：10A max

預(yù)充電壓：18V;預(yù)充電流：1A;停充電流：0.5A

輸出電流紋波：200mA@IOUT = 10A

開關(guān)頻率：300KHz

效率：>97% max

目標(biāo)應(yīng)用:

電池快速充電

器件型號：

MCP19118 *1

MCP6072 *1

MIC5233*1

BSC032N04LS *2

BSC030P03NS3 *1

芯片介紹

MCP19118具有集成同步驅(qū)動器的數(shù)字增強(qiáng)型功率模擬控制器，集成了模擬PWM控制器和8位 MCU。

模擬PWM控制器特點(diǎn)：

輸入電壓范圍: 4.5~ 40V

開關(guān)頻率: 100 kHz~1.6 MHz

靜態(tài)電流: 5 mA

高端驅(qū)動：+5V，1A/2A灌電流，1A/2A吸電流

低端驅(qū)動：+5V，2A灌電流，4A吸電流

峰值電流模式控制

輸出差分采樣

多輸出系統(tǒng)：主/從，頻率同步

參數(shù)可配置

熱關(guān)斷

8位 MCU特點(diǎn)：

精密8MHz內(nèi)部振蕩器

4096字片上程序存儲器

256字節(jié)RAM

11個I/O引腳和一個只輸入引腳

外部8通道10bit精度的AD轉(zhuǎn)換

2個8bit定時(shí)器和1個16bit定時(shí)器

I2C通訊接口

封裝：24-pin 4 mm x 4 mm QFN

工作情況

1、效率曲線圖

2、電感電流波形及驅(qū)動波形

注：功率電感電流波形及高低端MOS管驅(qū)動波形。其中：①黃色：高端驅(qū)動波形;④綠色：低端驅(qū)動波形;③紫色：電感電流

1) 啟動時(shí)的小電流時(shí)的波形，低端驅(qū)動在電感電流接近0時(shí)關(guān)閉。

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