為何大容量磷酸鐵鋰電池需要大功率充電器?
高效率內(nèi)部開關(guān)穩(wěn)壓器
LTC4156的開關(guān)穩(wěn)壓器工作起來像一個變壓器,允許VOUT端的負載電流超過輸入電源吸取的電流,而且與典型線性模式充電器相比,充分利用可用功率給電池充電的能力得到了極大的改善。前述例子說明,LTC4156可以怎樣以高達3.5A的電流高效地充電,從而實現(xiàn)了更快的充電速度。與普通開關(guān)電池充電器不同,LTC4156具備即時接通工作能力,以確保甚至在電池沒電或已深度放電時,一插上電源就可向系統(tǒng)供電。
圖2:LTC4156 VOUT效率隨負載電流變化的曲線
EFFICIENCY:效率
Switching Regulator Efficiency:開關(guān)穩(wěn)壓器效率
LOAD CURRENT:負載電流
對電池而言更安全
在對電池快速充電時,監(jiān)視電池的安全性是很重要的。當電池溫度降至低于0°C或升至高于60°C時(如一個外部負溫度系數(shù)的NTC熱敏電阻所測得的那樣),LTC4156會自動停止充電。除了這一自主性功能,LTC4156還提供一個擴展標度的7位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),以憑借約1°C的分辨率監(jiān)視電池溫度(參見圖3)。這個ADC與4個可用的浮置電壓設置和15個電池充電電流設置相結(jié)合,可用來建立基于電池溫度的定制充電算法。
圖3:7位熱敏電阻ADC顯示預置的LTC4156溫度跳變點
Temperature:溫度
ADC Code:ADC代碼
可通過一個簡單的兩線I2C接口讀取NTC ADC的結(jié)果,從而能對充電電流和電壓設置進行調(diào)整。該通信總線允許LTC4156指示額外的狀態(tài)信息,例如輸入電源狀態(tài)、充電器狀態(tài)和故障狀態(tài)。由于支持USB On-The-Go,所以無需任何附加組件,就能反過來向USB端口提供一個5V電源。
對平板電腦或工業(yè)條碼掃描器等很多便攜式應用來說,管理兩個輸入(例如USB和交流適配器)足夠了。不過,便攜式設備設計師一直在不斷尋求用任何可用電源給電池充電的方式。LTC4156的雙輸入、優(yōu)先級多工器根據(jù)用戶定義的優(yōu)先級(缺省優(yōu)先級為適配器輸入),自主地選擇最合適的輸入(交流適配器或USB)。過壓保護(OVP)電路同時保護兩個輸入,以免受到意外加上的高壓或反向電壓引起的損壞。LTC4156的理想二極管控制器保證,即使輸入功率不充足或不存在,也總是可以向VOUT提供充足的功率。為了在設備連接到一個處于暫停模式的USB端口時,最大限度地減少電池泄漏,在VBUS和VOUT之間放置了一個LDO,以向應用提供可允許的USB暫停電流。為了消除制造和銷售階段的電池泄漏,“裝運及貯存”特性將已經(jīng)很低的電池備用電流進一步降至幾乎為零。
最后,LTC4156與LTC4155鋰離子版本是引腳和組件完全兼容的,從而無需重新大面積安排電路板,就可以靈活方便地在最后一分鐘更換不同化學組成的電池。
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