鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2020年03月27日
電池充電電路設(shè)計的注意事項(xiàng)有哪些?
若設(shè)計的充電電路沒有防倒灌保護(hù),將會產(chǎn)生許多危害。以輸出端接2節(jié)鋰電池串聯(lián)為例,若僅將電源去除,充電器沒有移除,電池內(nèi)的電流倒灌至充電電路中,導(dǎo)致電池電量白白損失。且更嚴(yán)重的安全隱患是:對于降壓電源芯片來說,電池電流從輸出端,經(jīng)芯片內(nèi)部功率管寄生的二極管倒灌至芯片的VIN端,當(dāng)電路的輸出端電壓(電池電壓)低于設(shè)定值時,芯片F(xiàn)B點(diǎn)電壓相應(yīng)的也會低于標(biāo)稱值,芯片開始工作來提高輸出端電壓;由于輸入端電壓幾乎與輸出端相等,對于降壓芯片來說,輸入端無法給輸出端提供能量,導(dǎo)致FB點(diǎn)電壓一直低于標(biāo)稱值,芯片進(jìn)入占空比100%的工作狀態(tài)。此時若是輸入端突然恢復(fù)供電,輸入端電源會經(jīng)過已經(jīng)打開的功率管直接把能量輸送到輸出端,由于輸入輸出存在壓差,瞬間會有比較大的電流流過功率管,若此時由于其它不可控的原因?qū)е滦酒茨芗皶r有效做出響應(yīng)來關(guān)閉功率管,這個大電流有可能會使芯片內(nèi)部開關(guān)管損壞。因此在設(shè)計電池充電電路時,我們需要添加防倒灌的措施。
升壓方案由于續(xù)流二極管可以起到防倒灌的作用,所以一般不外加防倒灌措施。但是對于降壓方案,需要對電池充電電路添加防倒灌措施。
以XL4301鋰電池充電電路為例,如圖2、圖3所示(紅色虛線框中為防電流倒灌電路)。輸入12V,輸出接單節(jié)鋰電池(3.1V-4.3V),最大充電電流0.8A;其中最大充電電流IOUT=VCS/RCS=0.11/0.137≈0.803A,最大充電電壓VOUT=VFB*(1+R2/R1)=1.25*(1+7.87/3.3)≈4.231V。
由于肖特基壓降比較大,會增加系統(tǒng)損耗;為減小防倒灌電路產(chǎn)生的損耗,我們可以采用MOS管來防止電流倒灌,如圖3。正常工作時,PMOS管導(dǎo)通,電流經(jīng)過MOS管給鋰電池充電,MOS管功耗較??;當(dāng)輸入端斷電時,PMOS關(guān)斷,起到防止電流倒灌的作用。其中DZ1的選取遵循VOUT<VDZ1<VIN。