镍氢电池充电控制IC(1~4通道)
1 Ch NiMH Battery Charger Controller LS2365 單通道鎳氫電池充電控制IC
■ 特色
◆
採用高精密1mV 解析度的類比數位轉換 (或摩數轉換, ADC), 可精準判別鎳氫電池充飽狀況; 即電池電壓負增值(-deltaV), 零增值 (0deltaV) = 5mV (& over 16.4 min.).(合乎工業規格的充飽電壓要求: -delta V = 5~10 mV ) 專有雜訊過濾線路設計, 可判別為線路上不定時雜訊, 或電池電壓微小變化之充飽狀態.
智慧型邏輯線路可以判斷空電池之假性負增值(-deltaV), 以免誤判充飽. 當充飽狀況產生後, 再以涓流電流補充電, 以彌補電池自然放電, 線路零件耗電的損耗, 直到電源或電池取下為止.
定電流充電模式- 自動偵測並調整充電電流為定電流方式, 合乎工業界對 鎳氫電池充電要求.
保護電池性能壽命.
◆ 安全預備充電終止時間保護- 自動限制預備充電流程的合理時間.
◆
◆
安全充電終止時間保護- 當電池異常時, 於合理時間內, 無正常充飽狀況產生時, 強行終止充電流程, 以防止電池漏液, 爆炸等危險. 安全充電時間: 9.3小時(可調).
過充電電壓保護- 當電池電壓超出正常充電電壓範圍, 自動切斷終止充電流程, 以防止電池漏液, 爆炸等危險. 可同以區別為一次電池(乾電池, 或鹼性電池), 鎳氫電池.
採用單腳RC 線路經濟震盪線路. 雙色LED 充電狀態顯示: 電源開啟/ 電池異常/ 充電/ 充飽. 工作電壓: 3.3 Volt.
封裝 SOP-8: 無鉛料 RoHS: LS2365T
◆
◆
◆
◆ ◆
◆
◆ ◆
◆
過放電電壓保護- 電池過放電時, 自動調整為小電流充電(預備充電流程), 以
無鹵料 Green parts: LS2365TG
VDD
LED OSC GND
PCLK PWM Vdet Idet
■ 應用: 多顆可充電鎳氫電池之充電器. ■
■ 鎳氫電池充電特性:
◆
無電池時: 以微小脈波以便喚醒出廠過久之呆滯電池(電池電壓過低, 如同無電池). ◆ 預充(Pre-Charge): 過放電之電池, 自動以較小定電流充電, 以保護電池壽命.
◆ 預充終止時間保護(Pre-Charge Time Out): 於預充時間終止後, 電池電壓亦無法回升至正常電位, 即視為異常電池, 強迫終止充電流程.
◆ 快充(Fast Charge): 正常電壓之電池, 自動以設定之定電流充電, 以快速充電流程. ◆ 快充終止時間保護(Fast Charge Time Out): 於快充時間終止後, 電池電壓亦無法達到正常充飽電位, 則視為已充飽電池, 強迫終止充電流程, 以保護電池壽命.
◆ 涓充(Trickle Charge): 電池電壓達充飽電位, 則LED 轉為充飽燈號; 同時以較小定電流充電, 以使電池飽和度增加.
運作方式:
自動偵測電池置入與否和電池電壓狀態; 經由控制外部MOS 之充電迥路回授, 達定電流快速充電, 與安全充電之目的.
IC 內部採高精準模數ADC 轉換, 每階為1 mV, 可精準判別電池充飽電壓-deltaV = 5mV.
■ 腳位工作原理:
◆
所有電壓偵測值均3.3V 工作電壓為準, 若工作電壓變動, 則作相對變動.
OSC (RC振盪輸入):
3.3V 工作電壓下, R=330k ohm,
C=103pf, 標準振盪頻率=~1k Hz. 於此頻率下, 快充終止時間保護(Time Out) =
◆
~9.3小時.
若調整R 值, 可相對調整此時間. 例如 需保護時間= 8hr, 則R= 330k * 8/9.3= 284K ohm. 反之R=180K ohm, 保護時間= (180/330)*9.3hr= 5.1hr.
VDD(電源輸入):
LED (LED狀態輸出)
外接紅綠雙色, 3腳LED(不共陰不共陽). 若驅動電流=10mA, 則接220 ohm
◆
散熱問題.
◆
Idet (充電電流設定/偵測輸入):
至VDD, 220 ohm至GND.
LED 腳位接紅燈正極(燈綠負極).
◆
外接充電電流設定之電阻(Rc), 置於電池之負端(並接地). 標準之 充電電流設定值= 220mV /Rc.
若充電電流大於設定值, 內部即關閉PWM 動作, 若充電電流小於設定值, 內部即開啟PWM 動作, 以達定電流目標.
實際充電電流值受IC 內部, 與外部MOS 動作反應快慢而影響, 一般誤差約有設定值, 之+/-10%.
◆ Vdet (電池電壓偵測輸入):
關電時(約0.2秒), PWM關閉作用, 不充電, 僅由Vdet 腳位作電池電壓偵測. 避免量取的電池電壓會包合充電電流乘以電池內阻的虛值電壓.
若電池電壓小於Vplug, 會視為沒有電池置入. IC以微小脈波以便喚醒出廠過久之呆滯電池(電池電壓過低, 如同無電池).
若電池電壓小於Vmin, IC會執行預充(Pre-Charge)流程. 即過放電之電池, 自動以較小定電流(預充電流) 充電, 以保護電池壽命.
預充終止時間保護(Pre-Charge Time Out): 於預充時間(30min.)終止後, 電池電壓亦無法回升至正常電位, 即視為異常電池, 強迫終止充電流程.
若電池電壓大於Vmin, IC會執行快充(Fast Charge)流程. 即正常電壓之電池, 自動以設定之定電流(快充電流) 充電, 以快速充電.
快充終止時間保護(Fast Charge Time Out): 於快充時間終止後, 電池電壓亦無
PWM (充電迴路控制輸出):
採用充電時(約2秒), PWM起作用, 以控制定電流充電; 關電時(約0.2秒), PWM 關閉作用, 不充電, 並由Vdet 腳位作量取電池電壓功能. 以取得準確電池電壓.
於PWM 動作為高電位, 以開啟外部MOS, 或電晶体, 三極管線路架構.
PWM 振盪頻率由PCLK 提供, 可由外接電容值作調整.
◆ PCLK (充電控制輸出PWM 之頻率設PCLK 外接電容至地, 以提供PWM 振盪頻率. 例如: 外接120pf 電容, 頻率約156k Hz. 外接1000pf 電容, 頻率約20k Hz.
電容越大, 頻率越小, PWM外接PNP 或PMOS 導通時間越短, 與儲能線路搭配時, 承受輸入電壓與電池電壓差的時間較短, 若大電流充電時, 較不會有不易
法達到正常充飽電位, 則視為已充飽電池, 強迫終止充電流程, 以保護電池壽命. 於標準振盪頻率=~1k Hz 下, 快充終止時間保護值內定為~9.3小時.
若電池電壓呈現-deltaV 現象(電池電壓至最大值後下降, 即單位時間內電壓增加值為負數; 即負增值), 則為電池充飽狀態. LED轉為充飽燈號. 並執行涓充(Trickle Charge)流程, 以微小定電流(涓流) 充電, 以使電池飽和度增加, 並持續至電源關閉.
IC 能判別假性-deltaV; 即空的電池於充電的初期, 電池電壓會有不升反降的情況, 類似充飽時的-deltaV 狀況; 但並非實際充飽.
因一次電池(乾電池, 或鹼性電池) 外型與可充電的鎳氫電池相似, 若終端客戶誤將一次電池置入充電, 則IC 能以最大可允許電池電壓(Vmax)方式, 判別為電池異常. 但誤置之一次電池容量特性差異甚大, 可能判別為異常的時間也不同.
■ 參考之運用線路圖 (請洽本公司, 以取得最新版, 精簡線路):
TN726A: Vin= 12V/0.8之電源輸入,
AAA, 4顆電池(2500mAh)串充; 充電電流=670mA
■
■ ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS*
Voltage on Any Pin Relative to Ground -0.5V to +3.9V Operating Temperature 0°C to 70°C Storage Temperature -55°C to +125°C Soldering Temperature 260°C for 10 seconds ( See IPC/JEDEC Standard J-STD-020A for Surface Mount Devices. )
Notes: 1.) Data related to VDD voltage level.
2.) Base on standard frequency, battery voltage drop (from peak) which don’t over 0V, and must timer over 16.4 min. (+/- 10%).
3.) VCC=3.3V, No-load, OSC=1KHz.
■ SOP-8 Mechanical Drawing