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�(yīng)急充電器
閱讀�5098�(shí)間:2010-10-22 21:57:38

  為了解決手機(jī),MP3,MP4等數(shù)碼產(chǎn)品臨�(shí)電量不足的問�,應(yīng)急充電器通過鋰電�、太陽能板或者手搖的方式 普通AA干電池,作為�(chǔ)電單�,經(jīng)過合適的電壓�(zhuǎn)�,實(shí)�(xiàn)可以隨時(shí)、隨�、隨身的為移�(dòng)�(shù)碼電子產(chǎn)品供電或充電。為我們的生活帶來了很多的便利�

選購方法

  選購大品牌:

  究竟什么樣的充電器才是好的,首先要看使用者的�(gè)人需要。購買時(shí)能挑選大品牌的產(chǎn)�,同�(shí)注意材質(zhì)厚實(shí)的為佳�

  具體選擇�(shí),如果你使用的是單電單充的手�(jī),需要配一�(gè)便宜的座充又�(dān)心充壞電�,而不太在意少一�(diǎn)待機(jī)�(shí)�,可以選一�(gè)充電電流200mA左右,截止電�4V左右的充,這種�(guī)格的能夠縮短充電�(shí)�,充電完成自�(dòng)停止,即使偶爾忘了到�(shí)拔下插頭,也不用�(dān)心電池會(huì)被充��

  相反,如果你極力追求電池待機(jī)�(shí)�,不惜犧牲一些電池壽�,或者是使用了價(jià)格便宜的品牌電池,就要選擇能適當(dāng)過充的充電器,只要電壓不超過4.25V,一般不�(huì)引起電池充電膨脹等現(xiàn)象,�(duì)電池性能和壽命的影響也不至于太大,但仍然有一定的安全隱患。事�(shí)上以上兩種情況都相對(duì)極端,對(duì)于大多數(shù)用戶而言,在二者之間尋找一�(gè)平衡�(diǎn)最為重要�

  使用前先測試為佳�

  如果條件允許,在使用充電器之前先用萬用表測試一�。如果沒有萬用表,也可以用手�(jī)簡單�(yàn)證——在充電器顯示充滿時(shí)取下電池,放到手�(jī)里用手機(jī)直充繼續(xù)充電,如果此�(shí)手機(jī)顯示“繼�(xù)充電�,就取出電池用充再充�30分鐘后再試一�,可反復(fù)多嘗試幾�,如果每次手�(jī)都顯示“繼�(xù)充電�,說明這�(gè)充電器的充電飽和程度不如原裝充電器,但同�(shí)也不�(huì)過分充電,因此不�(huì)�(duì)電池造成傷害�

使用方法

  以手�(jī)�(yīng)急充電器為例�

  只需一節(jié)5�(hào)電池就可以為手機(jī)提供充足電源�

  具體使用方法如下�

  1、擰開充電器底蓋,裝入一節(jié)5�(hào)電池,注意方向正��

  2、選擇適�(dāng)?shù)倪B接線與手�(jī)相��

  3、將連接線的另一端插入充電器的輸出端��

  4、充電器上的指示燈亮?xí)r,表示正常充電,不亮表示不充電或電已充滿�

  5、可以一邊充電一邊打電話�

  充電90-180分鐘,一節(jié)五號(hào)電池的電能就可轉(zhuǎn)充到手機(jī)電池中,根據(jù)手機(jī)和網(wǎng)�(luò)狀�,可以使手機(jī)待機(jī)12小時(shí)左右�

充電電路的設(shè)�(jì)

      以手�(jī)�(yīng)急充電器為例�

  �(dāng)�,隨著社�(huì)和經(jīng)�(jì)的發(fā)�,手�(jī)已成為了人們的生活必需品。而且,為了滿足消�(fèi)者的更高需求,�(dāng)今的手機(jī)越來越薄,功能卻在繼�(xù)多樣�,這些都對(duì)電池的供電都提出了新的要求。因�,如何設(shè)�(jì)功能�(qiáng),性能�(yōu)越的充電電路就變得非常重��

  電路功能

  根據(jù)�(shè)�(jì)目標(biāo)的需求分析,該電路能夠滿足如下功能:

  � �(nèi)置儲(chǔ)能鋰電池,可以在平時(shí)充好電以備應(yīng)急時(shí)��

  � 有充電顯示功�,可選擇“充電(CH)”、“待�(jī)(OFF)”兩�(gè)功能��

  � 集快�、方波充、涓流充、溫度自�(dòng)�(jiān)控于一體�

  電路的設(shè)�(jì)與實(shí)�(xiàn)

  1 電路�(shè)�(jì)思想

  從手�(jī)鋰離子二次電池的恒流/恒壓充電控制出�(fā),用220V 交流電通過配置的內(nèi)置儲(chǔ)能鋰電池�(duì)手機(jī)鋰離子電池充電。電路的具體工作流程如圖1所��

  �1 工作流程�

  2 電路�(shè)�(jì)方案

  � 充電芯片的工作原理和特點(diǎn)

  充電芯片選用美信半導(dǎo)體公司的鋰電池充電芯�,這款充電芯片具有很強(qiáng)的充電控制特�,可外接限流型充電電源和P溝道場效�(yīng)管,能對(duì)單節(jié)鋰電池�(jìn)行安全有效的快充。其特點(diǎn)是在不使用電感的情況下仍能做到很低的功率耗散,且充電控制精度�(dá)0.75�;可以實(shí)�(xiàn)�(yù)充電;具有過壓保�(hù)和溫度保�(hù)功能,其浮充方式能夠充至電池容量�

  �(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)�(shí),接通電源將啟動(dòng)一次充電過�。充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流�(dá)到快充電流的1�,或�(shí)間超出片上預(yù)置的充電�(shí)�。所選用的充電芯片能夠自�(dòng)檢測充電電源,在沒有電源�(shí)自動(dòng)�(guān)斷以減少電池的漏�。啟�(dòng)快充后打開外接的P型場效應(yīng)�,當(dāng)檢測到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門限時(shí)�(jìn)入脈沖充電方�,充電結(jié)束時(shí),外接LED指示燈將�(huì)�(jìn)行閃爍提��

 ?�?該電路工作原�

  �(chǎn)品內(nèi)置儲(chǔ)能電池的充電及保�(hù)電路原理如圖2所示�

  �2 Wealth—Ⅰ�(nèi)置儲(chǔ)能電池的充電及其保護(hù)電路原理�

  其中包括:LED顯示、熱敏電阻,電流反向保護(hù)。ADJ引腳通過10kΩ的電阻與�(nèi)�1.4V的精密基�(zhǔn)源相連接,當(dāng)ADJ�(duì)地沒有連接電阻�(shí),電池充電電壓閾值為缺省值:VBR�4.2V;當(dāng)需要自行設(shè)置充電閾值時(shí),可在ADJ引腳與GND間接一精度�1%的電阻RADJ,阻值由�(1)確定�

  RADJ�10kΩ/(VBR/VBRC-1)   (1)

  由圖3可知,充電閾值為4.1V,可得RADJ�410kΩ。電阻精度為1%時(shí),產(chǎn)生得系統(tǒng)誤差�0.024%�

  TSEL管腳接BATT、ADJ或GND將得到不同的快充�(shí)間和全部充電�(shí)間。TESL管腳接BATT�(shí)快充�(shí)間為55分鐘,全部充電時(shí)間為2.8小時(shí);TSEL接ADJ�(shí)快充�(shí)間為75分鐘,整�(gè)充電�(shí)間為3.75小時(shí);TSEL接GND�(shí)快充�(shí)間沒有限制,整�(gè)充電�(shí)間為6.25小時(shí)。充電電流的限制可以采用限流電阻的方法解決�

  電路工作流程如下�

 ?�?初始化充電周�

  充電芯片檢測到電池和充電電源后將初始化充電周期,充電�(jié)束后,如檢測到電池電壓低�3.89V或THERM引腳電壓高于1.4V將重新充�。允許快充的條件是電池電壓大�2.5V且小于充電閾值電壓(默認(rèn)值是4.2V�,且溫度范圍�2.5�47.5�。如果溫度范圍不�,充電芯片將處于�5mA的電流預(yù)�,防止深度放電的鋰離子電池在快充�(shí)損壞甚至�(fā)生危�(xiǎn)�

 ?、诳斐溥^�

  快充開始后,充電芯片打開外接的P溝道場效�(yīng)�,充電電流大小由外部限流型充電電源決定。由于P溝道場效�(yīng)管工作在開關(guān)狀�(tài),并非線性穩(wěn)壓器,所以功耗極�??斐浣Y(jié)束的條件是電池電壓達(dá)到閾值(由ADJ引腳�(diào)節(jié)�,充電時(shí)間達(dá)到預(yù)定的快充�(shí)間或溫度超出安全范圍。溫度超出工作范圍時(shí)快充只是暫停,當(dāng)溫度恢復(fù)后快充將持續(xù)�(jìn)行�

 ?、勖}沖充電過�

  多數(shù)情況�,充電電池達(dá)到閾值后便會(huì)�(jié)束快充過程而�(jìn)入脈沖充電過�。充電芯片每�2ms檢測一次電池電�,電池電壓小于閾值時(shí),外部P溝道場效�(yīng)管導(dǎo)�;電池電壓大于等于閾值時(shí),P溝道場效�(yīng)管斷�;脈沖充電過程接近結(jié)束時(shí),P溝道場效�(yīng)管的斷開�(shí)間大大超過接通時(shí)間,�(dá)到TSEL管腳�(shè)置的周期比(1/64�1/128�1/256)后脈沖充電過程�(jié)��

  ④充電狀�(tài)指示CHG

  管腳CHG與管腳IN之間連接LED作為充電狀�(tài)指示�,當(dāng)沒有插入電池,電源沒有連接或電池電壓小�2.2V�(shí),CHG管腳在高阻態(tài),LED不亮;當(dāng)快充或脈沖充電時(shí),LED�,在初始化期間或�(shí)間超出預(yù)定時(shí)�,LED�50%周期閃�;當(dāng)充電狀�(tài)�(jié)束時(shí),LED�12%周期閃爍�

  3 專用充電芯片的選擇及其電路設(shè)�(jì)

 ?�?鋰電池充電特�

  鋰電池充電器需同時(shí)限制電壓和電�,通常�(duì)鋰離子電池充電分為四�(gè)過程�

  A �(yù)充電。如果充電開始時(shí)單節(jié)電池電壓低于2.5V,則用涓流充電方式�(duì)電池�(jìn)行預(yù)充電直到電池電壓升至2.5V,其充電電流大小一般在1C×1/10�

  B 恒流充電。預(yù)充電�(jié)束后即開始恒流充�,其間電池電壓不斷上��

  C 恒壓充電。當(dāng)電池電壓上升�4.1V后轉(zhuǎn)入恒壓充�,其間充電電流不斷減��

  D 充電終止。當(dāng)端電壓達(dá)到電壓閾值并且充電電流降�0.03C(�1charge�3[[[[[[%]]]]]])�(shí),即認(rèn)為電池已基本充足,可終止充電。有的會(huì)再延�(shí)一段時(shí)間結(jié)束充��

  �(dāng)前的鋰離子電池一般充電到4.20V,容差為±0.05V/節(jié)�

  較高的充電電流并不會(huì)使充電時(shí)間縮短太�。較高的充電電流能較快達(dá)到電壓峰�,但是浮充需要較長時(shí)�。通常,浮充時(shí)間是初始充電�(shí)間的兩倍�

 ?�?所用芯片特�(diǎn)

  選用美國飛思卡爾半�(dǎo)體產(chǎn)品公司開�(fā)的專用充電芯�。該芯片�8腳開�(guān)型充電控制集成電�,專門適用于鋰電電池的充電管理,能�(shí)�(xiàn)高精度充電控�。它簡化了鋰電池的充電過�,把必要的功率轉(zhuǎn)換和鋰電池的充電控制算法及其他充電需要的功能電路制作到同一塊IC上。其主要特點(diǎn)如下�

  � 可對(duì)鋰離子電池�(jìn)行安全充電管��

  � 高頻開關(guān)模式控制器使得充電效率可�(dá)90%以上;

  � 可防止對(duì)鋰電池的過充電和欠充��

  � 初充電模式可檢測電池短路、損壞以及電池過��

  � 快速充電結(jié)束方�,對(duì)鋰電池可選擇為最小電流和最長時(shí)間關(guān)斷模式;

  � 電池組放入與取出檢測�

  � 低功耗的休眠方式�

  其內(nèi)部框圖如�3所��

  �3  Wealth—Ⅰ主充電芯片內(nèi)部電路原�

 ?�?工作原理

  首先,由振蕩器和�(nèi)部振蕩器共同作用到時(shí)鐘脈沖發(fā)生器,產(chǎn)生時(shí)鐘信�(hào),用來控制D/A�(zhuǎn)�、-ΔV�(yùn)算器及其他有�(guān)單元電路,并使之同步工作。該充電芯片在中斷充電電流期間�(jìn)行采�,以求采樣的精確。采樣電壓從�4(BAT)�(jìn)入電路內(nèi)�,經(jīng)A/D�(zhuǎn)換后送入-ΔV�(yùn)算器處理,并將運(yùn)算結(jié)果送入充電控制單元,隨�(shí)控制充電過程�

  在充電初始階�,該充電芯片�(huì)檢測電池的電參數(shù),一旦電參數(shù)確定,立即用適當(dāng)?shù)乃惴ù_定合適的控制方法。這�(gè)過程主要是為了區(qū)分不同電參數(shù)的鋰電池,同�(shí)也排除了欠充電和過充電情況發(fā)�。該充電芯片使用最小電流法終結(jié)充電。為了充電安�,電路內(nèi)部設(shè)置了一�(gè)可供用戶編程的充電定�(shí)�。通過定時(shí)器也可以用時(shí)間法終結(jié)充電�

  另外,為了確保安�,在電池的電壓和溫度未達(dá)到預(yù)先確定的或用戶規(guī)定的閾值之�,該充電芯片禁止快速充電�

  �4 手機(jī)�(yīng)急充電器主充電電路原理圖

 ?�?�(shè)�(jì)�(guī)范表及主充電電路原理�

  主充電電路原理圖如圖4所��

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