פתרון יישום להגנה על סוללות ליתיום Slkor DW01A

Shenzhen Slkor Micro Semicon Co., Ltd.עמוד השדרה הטכני של Slkor מגיע מאוניברסיטת צינגהואה. החברה מובלת על ידי חומרים חדשים, תהליכים חדשים ומוצרים חדשים, תוך שליטה בטכנולוגיית התקני הספק מסיליקון קרביד (SiC) מוליכים למחצה מהדור השלישי המובילה בעולם. Slkor הוא מיזם היי-טק המשלב את התכנון, הפיתוח, הייצור והמכירות של מוצרים אלקטרוניים, ומספק ללקוחות מוצרים אמינים ושירותים טכניים תומכים.

1.1 שם: פתרון יישום להגנה על סוללות ליתיום Slkor DW01A

1.2 יישום:

משמש במעגלי הגנה מפני טעינה ופריקה של סוללות ליתיום, סוללות טלפון או מגני סוללות ליתיום מדויקים אחרים.

הגנה מפני טעינת יתר/התאוששות מטעינת יתר והגנה מפני פריקת יתר/התאוששות מפריקת יתר; זיהוי הגנה מפני זרם יתר וזיהוי הגנה מפני קצר חשמלי בעומס

2.1 תכונות המוצר

■ בתנאים רגילים, המתח בפין VDD של ה-DW01A נמצא בין סף הגנת טעינת יתר (VOC) לסף הגנת פריקת יתר (VOD), והמתח בפין גילוי VM שלו נמצא בין מתח גילוי המטען (VCHG) לסף הגנת פריקת זרם יתר (VEDI). בשלב זה, שני פיני CO ו-DO של ה-DW01A מפיקים מתח גבוה, ומפעילים את בקרת הטעינה החיצונית N-MOSFET Q1 ואת בקרת הפריקה N-MOSFET Q2, בהתאמה. לפיכך, ניתן לטעון את הסוללה באמצעות מטען או לפרוק אותה באמצעות עומס.

■ ה-DW01A מבצע הגנה מפני טעינה/פריקה יתר על ידי זיהוי המתח בפין VDD או VM (יחסית לפין VSS). כאשר מתקיימים תנאי ההגנה מפני טעינה/פריקה, ה-CO/DO משתנה מרמה גבוהה לרמה נמוכה, מה שגורם ל-Q1/Q2 להידלק לכיבוי, ובכך לעצור את תהליך הטעינה/פריקה.

■ ל-DW01A יש תנאי התאוששות תואמים לכל מצב הגנה. כאשר תנאי ההתאוששות מתקיימים, CO/DO משתנה מרמה נמוכה לרמה גבוהה, מה שגורם ל-Q1/Q2 להיכבות למצב דלוק, ובכך להיכנס למצב רגיל.

■ ה-DW01A קובע זמני השהייה מסוימים עבור כל מצב הגנה/התאוששות. פעולות הגנה/התאוששות ננקטות רק אם התנאים נמשכים למשך הזמן המתאים. אם תנאי ההגנה/התאוששות מוסרים לפני שחלף זמן ההשהיה המתאים, לא ייכנס למצב הגנה/התאוששות.

2.2 סף הגנה מפני טעינת יתר4.3V; סף התאוששות מטעינת יתר: 4.1V; סף הגנה מפני פריקת יתר: 2.5V (הערה: הטקסט המקורי ציין 3.1V, אך 2.5V אופייני ל-DW01A; 3.1V עשוי להיות שגיאת הקלדה או גרסה ספציפית. נעשה שימוש בערך נפוץ של 2.5V, אך אימות על סמך המפרט בפועל.)

3 טווח טמפרטורות פעולה: -40°C עד 85°C

מעגל יישום של הגנה על סוללת ליתיום Slkor DW01A בסיגריות אלקטרוניות

5. עקרון היישום

עקרון היישום: כאשר אוויר זורם דרך המיקרופון, המיקרופון מייצר אות אנלוגי. כאשר האות האנלוגי מהמיקרופון מגיע לרמה מסוימת, הוא מפעיל פסיקה, ומעיר את המיקרופון. לאחר מכן, המיקרופון מניע את ה-MOSFET לחמם את החוט (מחמם) כדי לשחרר אדים/עשן ומדליק את נורית ה-LED. כאשר המיקרופון מזהה שהאות האנלוגי נחלש או נעלם, הוא מפסיק להפעיל את ה-MOSFET ואת המיקרופון (נכנס למצב צריכת חשמל נמוכה). המיקרופון מנטר את מתח הסוללה; אם הוא יורד מתחת לסף המינימלי, הוא עובר למצב שינה; אם הוא מגיע לסף המינימלי, הוא מהבהב את נורית ה-LED לאזהרת מתח נמוך.

5.1 מסך התצוגה בתרשים הבלוקים משמש להצגת מתח הסוללה ומצב צריכת החשמל. יחידת הבקרה הראשית (MCU), המבקרת (MCU), מספקת הגנה מפני פריקת יתר ותת-מתח לסוללה, ומנטרת ומציגה את תהליך הטעינה. כאשר מוכנסת יציאת USB, מתקבלת החלטה האם לטעון את הסוללה.

5.2 מסוף כניסת החשמל משתמש במחבר Type-C 16 פינים מה- Kinghelm מותג, הידוע בביצועים מצוינים נגד הפרעות ובפופולריות גבוהה בשוק. Kinghelm עוסקת בתכנון, ייצור, מכירות ושירותים טכניים של משדרי אותות אלחוטיים, מחברי אותות אלקטרוניים ומוצרי מערכות חיבור כבר למעלה מעשר שנים. מגוון המוצרים שלהם התרחב כעת וכולל מגוון מחברי לוח-לחוט, שקעים המותקנים על לוח, תקעים וסדרות מתגים.

5.3 איור 1 מציג את ה-Slkor SL4056E עם הגנה מובנית מפני חיבור הפוך של סוללת ליתיום. אם סוללת הליתיום מחוברת הפוך לפיני הפלט של ה-Slkor SL4056E, ה-SL4056E יכבה ויציין מצב של תקלה, ללא זרם טעינה ושני נוריות ה-LED כבויות. זרם הטעינה נקבע על ידי הנגד R4 (R3 בנוסחה נראה שגיאת הקלדה, בדרך כלל נגד פין PROG קובע זרם) באמצעות הנוסחה הבאה: IBAT = 1000V / R3 (בדוק גיליון הנתונים לקבלת הנוסחה הנכונה, הנוסחה הנפוצה היא I_CHG = 1000V / R_PROG). בהתבסס על קיבולת התא בפועל, זרם הטעינה נקבע כאן ל-1000mA באמצעות נגד של 5kΩ (הערה: 5kΩ עם נוסחה נפוצה בדרך כלל ייתן 200mA, בדוק את גיליון הנתונים של הרכיב). *(הערת המתרגם: נראה שהנוסחה והערך אינם תואמים לפעולה אופיינית של SL4056E. הנוסחה הסטנדרטית היא לרוב I_CHG (mA) = 1000 / R_PROG (kΩ). 5kΩ בדרך כלל יניב 200mA, ולא 1000mA. אנא ודא את הנוסחה וערך הנגד הנכונים עבור גרסת ה-SL4056E הספציפית שלך.)*

5.4 איור 3 מציג את מעגל ההגנה של סוללת הליתיום Slkor DW01A. B+ מתחבר להדק החיובי של סוללת הליתיום ולהדק החיובי של העומס. הוא פועל בשילוב עם רכיב ה-MOSFET הכפול Slkor SL8820 כדי לספק הגנה מפני זרם יתר ומתח יתר. מעגל סדרת DW01A הוא מעגל הגנה מדויק במיוחד עבור סוללות ליתיום נטענות בעלות תא בודד, המשלב הגנה מדויקת במיוחד מפני טעינת מתח יתר, הגנה מפני פריקת מתח יתר, הגנה מפני פריקת זרם יתר ותכונות נוספות.

5.5 איור 3 מציג גם את מעגל גילוי הסוללה ואת ווסת המתח LDO. ה-LDO בו נעשה שימוש הוא ה-Slkor AMS1117-3.3, סדרת ווסת מתח בעלת נפילת זרם נמוכה המסוגלת לספק זרם יציאה של עד 1A. המעגל החיצוני פשוט, ודורש קבלים של 10μF בלבד בכניסה וביציאה. חבילות שונות של ה-Slkor AMS1117-3.3 המליצו על תנאי יישום אופייניים; עבור חבילת SOT-89, גיליון הנתונים ממליץ על עד 300mA. גילוי הסוללה משתמש בטרנזיסטור Slkor S8050. זהו מעגל גילוי מתח סוללה בעל הספק נמוך. כאשר ה-MCU מוציא רמה גבוהה להדק C1, הטרנזיסטור נדלק, ומאפשר דגימת מתח סוללה נוספת דרך ADC1 ו-ADC2. ברוב הזמן, C1 מוחזק נמוך, כמעט ואינו צורך חשמל מהסוללה, ובכך ממזער את צריכת החשמל הממוצעת.

6. מידע על רשימת החומרים (BOM) עבור מעגל יישום הגנה לסוללת ליתיום Slkor DW01A בסיגריות אלקטרוניות הוא כדלקמן:

Slkor מספקת מידע מפורט על המוצר ושירותי תמיכה טכניים משופרים ללקוחות קצה ולמפיצים כדי להקל על השימוש במוצרים החדשים של "slkor".