Rozwiązanie zabezpieczające baterię litową Slkor DW01A

Shenzhen Slkor Micro Semicon Co., Ltd.Podstawą techniczną firmy jest Uniwersytet Tsinghua. Firma opiera się na nowych materiałach, procesach i produktach, doskonaląc wiodącą na świecie technologię półprzewodnikowych elementów mocy z węglika krzemu (SiC) trzeciej generacji. Slkor to zaawansowane technologicznie przedsiębiorstwo integrujące projektowanie, rozwój, produkcję i sprzedaż produktów elektronicznych, dostarczające klientom niezawodne produkty i wspierające usługi techniczne.

1.1 Nazwa: Rozwiązanie zabezpieczające baterię litową Slkor DW01A

1.2 Zastosowanie:

Stosowany w obwodach zabezpieczających ładowanie i rozładowywanie baterii litowych, baterii telefonicznych lub innych precyzyjnych zabezpieczeniach baterii litowych.

Ochrona przed przeładowaniem/odzyskiwanie po przeładowaniu i ochrona przed nadmiernym rozładowaniem/odzyskiwanie po nadmiernym rozładowaniu; wykrywanie zabezpieczenia nadprądowego i wykrywanie zabezpieczenia przed zwarciem obciążenia

Cechy produktu 2.1

■ W normalnych warunkach napięcie na pinie VDD modułu DW01A mieści się między progiem zabezpieczenia przed przeładowaniem (VOC) a progiem zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem (VOD), a napięcie na pinie detekcji VM mieści się między napięciem detekcji ładowarki (VCHG) a progiem zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem (VEDI). W tym momencie oba piny CO i DO modułu DW01A są w stanie wysokim, co powoduje załączenie odpowiednio zewnętrznego układu sterowania ładowaniem N-MOSFET Q1 i sterowania rozładowaniem N-MOSFET Q2. Dzięki temu akumulator może być ładowany przez ładowarkę lub rozładowywany przez obciążenie.

■ DW01A zabezpiecza przed przeładowaniem/rozładowaniem, wykrywając napięcie na pinie VDD lub VM (względem pinu VSS). Po spełnieniu warunków zabezpieczenia przed przeładowaniem/rozładowaniem, napięcie CO/DO zmienia się z wysokiego na niskie, powodując wyłączenie tranzystorów Q1/Q2, a tym samym zatrzymanie procesu ładowania/rozładowania.

■ DW01A ma odpowiednie warunki odzyskiwania dla każdego stanu zabezpieczenia. Po spełnieniu warunków odzyskiwania, CO/DO zmienia się z poziomu niskiego na wysoki, powodując przełączenie Q1/Q2 z wyłączonego na włączony, a tym samym przejście do stanu normalnego.

■ Moduł DW01A ustawia określone czasy opóźnienia dla każdego stanu zabezpieczenia/odzyskiwania. Działania zabezpieczające/odzyskiwania są podejmowane tylko wtedy, gdy stan zabezpieczenia/odzyskiwania utrzymuje się przez odpowiedni czas. Jeśli stan zabezpieczenia/odzyskiwania zostanie usunięty przed upływem odpowiedniego czasu opóźnienia, stan zabezpieczenia/odzyskiwania nie zostanie wprowadzony.

2.2 Próg ochrony przed przeładowaniem: 4.3 V; Próg odzyskiwania po przeładowaniu: 4.1 V; Próg ochrony przed nadmiernym rozładowaniem: 2.5 V (Uwaga: W oryginalnym tekście podano 3.1 V, ale 2.5 V to typowa wartość dla DW01A; 3.1 V może być literówką lub konkretną odmianą. Użyto powszechnie używanej wartości 2.5 V, ale należy to zweryfikować na podstawie rzeczywistej specyfikacji).

3 Zakres temperatury pracy: od -40°C do 85°C

Schemat zastosowania zabezpieczenia baterii litowej Slkor DW01A w e-papierosach

5. Zasada stosowania

Zasada działania: Gdy powietrze przepływa przez mikrofon, generuje on sygnał analogowy. Gdy sygnał analogowy z mikrofonu osiągnie określony poziom, wyzwala przerwanie, budząc mikrokontroler (MCU). Następnie mikrokontroler (MCU) steruje tranzystorem MOSFET, podgrzewając przewód (grzałkę), uwalniając parę/dym i włączając diodę LED. Gdy mikrokontroler (MCU) wykryje osłabienie lub zanik sygnału analogowego, przerywa sterowanie tranzystorem MOSFET i mikrokontrolerem (przechodzi w tryb niskiego poboru mocy). Mikrokontroler (MCU) monitoruje napięcie akumulatora; jeśli spadnie ono poniżej minimalnego progu, przechodzi w tryb uśpienia; jeśli osiągnie minimalny próg, miga dioda LED, ostrzegając o niskim napięciu.

5.1 Ekran wyświetlacza na schemacie blokowym służy do wyświetlania napięcia akumulatora i stanu zasilania. Mikrokontroler (MCU), jako główna jednostka sterująca, zapewnia ochronę akumulatora przed nadmiernym rozładowaniem i zbyt niskim napięciem oraz monitoruje i wyświetla proces ładowania. Po podłączeniu portu USB podejmowana jest decyzja o ładowaniu akumulatora.

5.2 Zacisk wejściowy zasilania wykorzystuje złącze typu C 16-pinowe z Kinghelm marka znana z doskonałych parametrów przeciwzakłóceniowych i dużej popularności na rynku. Kinghelm Firma zajmuje się projektowaniem, produkcją, sprzedażą i serwisem technicznym bezprzewodowych nadajników-odbiorników sygnału, elektronicznych złączy sygnałowych oraz systemów połączeniowych od ponad dziesięciu lat. Jej oferta produktów została poszerzona o różnorodne złącza płytka-przewód, gniazda montowane na płytce, wtyczki i serie przełączników.

5.3 Rysunek 1 przedstawia Slkor SL4056E z wbudowanym zabezpieczeniem przed odwrotnym podłączeniem akumulatora litowego. Jeśli akumulator litowy zostanie podłączony odwrotnie do pinów wyjściowych Slkor SL4056E, SL4056E wyłączy się, sygnalizując stan błędu, bez prądu ładowania i z wyłączonymi obiema diodami LED. Prąd ładowania jest ustawiany przez rezystor R4 (R3 we wzorze wydaje się literówką, zazwyczaj rezystor pinu PROG ustawia prąd) według następującego wzoru: IBAT = 1000 V / R3 (poprawny wzór znajduje się w karcie katalogowej, typowym jest I_CHG = 1000 V / R_PROG). Na podstawie rzeczywistej pojemności ogniwa, prąd ładowania jest tutaj ustawiany na 1000 mA za pomocą rezystora 5 kΩ (Uwaga: 5 kΩ w typowym wzorze zazwyczaj daje 200 mA, sprawdź kartę katalogową komponentu). *(Uwaga tłumacza: Wzór i wartość wydają się być niezgodne z typowym działaniem SL4056E. Standardowy wzór to często I_CHG (mA) = 1000 / R_PROG (kΩ). 5 kΩ zazwyczaj daje 200 mA, a nie 1000 mA. Sprawdź poprawność wzoru i wartości rezystora dla konkretnego wariantu SL4056E.)*

5.4 Rysunek 3 przedstawia obwód zabezpieczający akumulator litowy Slkor DW01A. B+ łączy się z dodatnim biegunem akumulatora litowego i dodatnim biegunem obciążenia. Współpracuje on z podwójnym tranzystorem MOSFET Slkor SL8820, zapewniając ochronę przed przetężeniem i przepięciem. Układ serii DW01A to precyzyjny obwód zabezpieczający do jednoogniwowych akumulatorów litowych, integrujący precyzyjne zabezpieczenie przed przepięciem, rozładowaniem i rozładowaniem oraz inne funkcje.

5.5 Rysunek 3 przedstawia również układ detekcji baterii i regulator napięcia LDO. Zastosowany układ LDO to Slkor AMS1117-3.3, seria regulatorów napięcia o niskim spadku napięcia, zdolnych do zapewnienia prądu wyjściowego do 1 A. Układ zewnętrzny jest prosty i wymaga jedynie kondensatorów 10 μF na wejściu i wyjściu. Różne obudowy Slkor AMS1117-3.3 mają zalecane typowe warunki zastosowania; dla obudowy SOT-89 karta katalogowa zaleca do 300 mA. Do detekcji baterii wykorzystywany jest tranzystor Slkor S8050. Jest to układ detekcji napięcia baterii o niskim poborze mocy. Gdy mikrokontroler wyśle ​​stan wysoki na zacisk C1, tranzystor się załącza, umożliwiając późniejsze próbkowanie napięcia baterii przez przetworniki ADC1 i ADC2. Przez większość czasu napięcie na zacisku C1 jest utrzymywane na niskim poziomie, praktycznie nie zużywając energii baterii, minimalizując w ten sposób średnie zużycie energii.

6. Informacje dotyczące wykazu materiałów (BOM) dla układu zabezpieczającego baterię litową Slkor DW01A w e-papierosach przedstawiają się następująco:

Firma Slkor udostępnia klientom końcowym i dystrybutorom szczegółowe informacje o produktach i rozszerzone usługi techniczne, aby ułatwić korzystanie z nowych produktów marki „slkor”.