حلول تطبيق حماية بطارية الليثيوم Slkor DW01A

شنتشن سلكور مايكرو سيميكون المحدودةتعتمد شركة Slkor على جامعة تسينغهوا في بنيتها التحتية التقنية. وتعتمد الشركة على مواد وعمليات ومنتجات جديدة، متقنةً بذلك تقنية الجيل الثالث الرائدة عالميًا في أجهزة الطاقة المصنوعة من كربيد السيليكون شبه الموصل (SiC). Slkor شركة تكنولوجية متطورة تجمع بين تصميم وتطوير وإنتاج وبيع المنتجات الإلكترونية، مقدمةً للعملاء منتجات موثوقة وخدمات فنية داعمة.

1.1 الاسم: حل تطبيق حماية بطارية الليثيوم Slkor DW01A

تطبيق 1.2:

يتم استخدامه في دوائر حماية شحن وتفريغ بطاريات الليثيوم، أو بطاريات الهاتف، أو غيرها من حماة بطاريات الليثيوم عالية الدقة.

حماية من الشحن الزائد/استعادة الشحن الزائد وحماية من التفريغ الزائد/استعادة التفريغ الزائد؛ كشف حماية التيار الزائد واكتشاف حماية ماس كهربائي للحمل

ميزات المنتج شنومكس

في الظروف العادية، يكون الجهد عند طرف VDD في DW01A بين عتبة الحماية من الشحن الزائد (VOC) وعتبة الحماية من التفريغ الزائد (VOD)، ويكون الجهد عند طرف كشف VM بين جهد كشف الشاحن (VCHG) وعتبة الحماية من التفريغ الزائد (VEDI). في هذه الحالة، يُخرج كلٌّ من طرفي CO وDO في DW01A مستوى عالٍ، مما يُشغّل وحدة التحكم في الشحن الخارجي N-MOSFET Q1 ووحدة التحكم في التفريغ N-MOSFET Q2 على التوالي. وبالتالي، يُمكن شحن البطارية بواسطة شاحن أو تفريغها عبر حمل.

■ يوفر DW01A حماية من الشحن الزائد/التفريغ عن طريق رصد الجهد عند طرفي VDD أو VM (بالنسبة إلى طرفي VSS). عند استيفاء شروط حماية الشحن/التفريغ، يتغير مستوى CO/DO من مرتفع إلى منخفض، مما يؤدي إلى تحول Q1/Q2 من وضع التشغيل إلى وضع الإيقاف، وبالتالي إيقاف عملية الشحن/التفريغ.

■ لكل حالة حماية، يُحدد DW01A شروط استعادة مُطابقة. عند استيفاء شروط الاستعادة، يتغير مستوى CO/DO من منخفض إلى مرتفع، مما يُؤدي إلى تحول Q1/Q2 من وضع الإيقاف إلى وضع التشغيل، وبالتالي الدخول في الحالة الطبيعية.

■ يُحدد DW01A أوقات تأخير محددة لكل حالة حماية/استرداد. لا تُتخذ إجراءات الحماية/الاسترداد إلا إذا استمرت هذه الظروف للمدة المقابلة. في حال إزالة شروط الحماية/الاسترداد قبل انقضاء مدة التأخير المقابلة، لا يتم الدخول في حالة الحماية/الاسترداد.

2.2 عتبة الحماية من الشحن الزائد: ٤.٣ فولت؛ حد التعافي من الشحن الزائد: ٤.١ فولت؛ حد الحماية من التفريغ الزائد: ٢.٥ فولت (ملاحظة: النص الأصلي ذكر ٣.١ فولت، ولكن ٢.٥ فولت هو القيمة النموذجية لـ DW4.3A؛ قد يكون ٣.١ فولت خطأ مطبعيًا أو متغيرًا محددًا. القيمة الشائعة المستخدمة هي ٢.٥ فولت، ولكن تم التحقق بناءً على المواصفات الفعلية.)

3 نطاق درجة حرارة التشغيل: من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية

دائرة تطبيقية لحماية بطارية الليثيوم Slkor DW01A في السجائر الإلكترونية

5. مبدأ التطبيق

مبدأ التطبيق: عند تدفق الهواء عبر الميكروفون، يُولّد الميكروفون إشارة تناظرية. عندما تصل الإشارة التناظرية من الميكروفون إلى مستوى معين، تُفعّل هذه الإشارة مقاطعةً تُفعّل وحدة التحكم الدقيقة (MCU). ثم تُشغّل وحدة التحكم الدقيقة ترانزستور MOSFET لتسخين السلك (السخان) لإطلاق البخار/الدخان، وتُشغّل مؤشر LED. عندما تكتشف وحدة التحكم الدقيقة ضعف الإشارة التناظرية أو اختفائها، تُوقف تشغيل ترانزستور MOSFET ووحدة التحكم الدقيقة (تدخل في وضع الطاقة المنخفضة). تُراقب وحدة التحكم الدقيقة جهد البطارية؛ فإذا انخفض عن الحد الأدنى، ينتقل إلى وضع السكون؛ وإذا وصل إلى الحد الأدنى، يُومض مؤشر LED لتحذير انخفاض الجهد.

٥.١ تُستخدم شاشة العرض في مخطط الكتلة لعرض جهد البطارية وحالة الطاقة. توفر وحدة التحكم الدقيقة (MCU)، بصفتها وحدة التحكم الرئيسية، حماية للبطارية من التفريغ الزائد والجهد المنخفض، وتراقب عملية الشحن وتعرضها. عند توصيل منفذ USB، يتم اتخاذ قرار شحن البطارية.

5.2 يستخدم طرف إدخال الطاقة موصلًا من النوع C ذو 16 سنًا من Kinghelm علامة تجارية معروفة بأدائها الممتاز في مقاومة التداخل وشعبيتها الكبيرة في السوق. Kinghelm تُعنى الشركة بتصميم وتصنيع وبيع وتقديم الخدمات الفنية لأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية، وموصلات الإشارات الإلكترونية، ومنتجات أنظمة الربط البيني منذ أكثر من عشر سنوات. وقد توسع نطاق منتجاتها ليشمل الآن موصلات متنوعة بين اللوحة والأسلاك، ومقابس ومفاتيح مثبتة على اللوحة.

٥.٣ يوضح الشكل ١ وحدة Slkor SL5.3E المزودة بحماية توصيل عكسي مدمجة لبطارية الليثيوم. في حال توصيل بطارية الليثيوم عكسيًا بدبابيس خرج وحدة Slkor SL1E، سيتوقف SL4056E عن العمل، مما يشير إلى وجود عطل، مع انقطاع تيار الشحن وإضاءة مؤشري LED. يتم ضبط تيار الشحن بواسطة المقاومة R4056 (يبدو أن R4056 في الصيغة خطأ مطبعي، وعادةً ما تضبط مقاومة طرف PROG التيار) باستخدام الصيغة التالية: IBAT = 4 فولت / R3 (راجع ورقة البيانات للتحقق من الصيغة الصحيحة، والقيمة الشائعة هي I_CHG = 1000 فولت / R_PROG). بناءً على سعة الخلية الفعلية، يتم ضبط تيار الشحن هنا على 3 مللي أمبير باستخدام مقاومة 1000 كيلو أوم (ملاحظة: المقاومة 1000 كيلو أوم مع الصيغة الشائعة تُعطي عادةً 5 مللي أمبير، راجع ورقة بيانات المكونات). *(ملاحظة المترجم: تبدو الصيغة والقيمة غير متوافقتين مع التشغيل النموذجي لمُقاوم SL5E. الصيغة القياسية غالبًا ما تكون I_CHG (مللي أمبير) = 200 / R_PROG (كيلو أوم). عادةً ما تُنتج 4056 كيلو أوم 1000 ملي أمبير، وليس 5 ملي أمبير. يُرجى التحقق من الصيغة وقيمة المقاومة الصحيحة لمُقاوم SL200E المُحدد لديك.)*

٥.٤ يوضح الشكل ٣ دائرة حماية بطارية الليثيوم Slkor DW5.4A. يتصل الطرف B+ بالطرف الموجب لبطارية الليثيوم والطرف الموجب للحمل. تعمل هذه الدائرة بالتزامن مع ترانزستور MOSFET المزدوج Slkor SL3 لتوفير حماية من التيار الزائد والجهد الزائد. تُعد دائرة سلسلة DW01A دائرة حماية عالية الدقة لبطاريات الليثيوم أحادية الخلية القابلة لإعادة الشحن، حيث تجمع بين حماية عالية الدقة من الشحن الزائد والجهد الزائد والتفريغ الزائد، بالإضافة إلى ميزات أخرى.

٥.٥ يوضح الشكل ٣ أيضًا دائرة كشف البطارية ومنظم جهد LDO. منظم الجهد LDO المستخدم هو Slkor AMS5.5-3، وهو سلسلة من منظمات الجهد منخفضة التسرب قادرة على توفير تيار خرج يصل إلى ١ أمبير. الدائرة الخارجية بسيطة، ولا تتطلب سوى مكثفات ١٠ ميكروفاراد على المدخل والمخرج. تحتوي عبوات Slkor AMS1117-3.3 المختلفة على ظروف تطبيق نموذجية موصى بها؛ بالنسبة لعبوة SOT-1، توصي ورقة البيانات بما يصل إلى ٣٠٠ مللي أمبير. يستخدم كشف البطارية ترانزستور Slkor S10. هذه دائرة كشف جهد بطارية منخفضة الطاقة. عندما تُخرج وحدة التحكم الدقيقة مستوى عاليًا إلى الطرف C1117، يُشغل الترانزستور، مما يتيح أخذ عينات من جهد البطارية لاحقًا عبر المحول التناظري الرقمي ADC3.3 والمحول التناظري الرقمي ADC89. في معظم الأحيان، يكون C300 منخفضًا، مما يستهلك طاقة البطارية تقريبًا، مما يقلل متوسط ​​استهلاك الطاقة.

6. معلومات قائمة المواد (BOM) لدائرة تطبيق حماية بطارية الليثيوم Slkor DW01A في السجائر الإلكترونية هي كما يلي:

توفر شركة Slkor معلومات مفصلة عن المنتج وخدمات الدعم الفني المعززة للعملاء النهائيين والموزعين لتسهيل استخدام منتجات "slkor" الجديدة.