Устройство зарядное с регулировкой тока: Зарядные устройства | АКБ-сервис — магазин аккумуляторов в Пензе, купить АКБ , зарядные устройства — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

Импульсные зарядные устройства Энергия Старт

Характеристики:

Модель СТАРТ 15 АИ

Артикул Е1701-0001

Напряжение питания, В 230

Номинальная частота переменного тока, Гц 50

Максимальная мощность, Вт 102 / 205 (6 / 12 В)

Номинальное напряжение заряжаемых батарей, В 6 / 12

Максимальный зарядный ток, А 10

Номинальная емкость подключаемых батарей, А*ч 1,2–100

Диапазон рабочих температур, °С От -10 до +40

Автоматическая регулировка тока есть

Ручная регулировка тока нет

Предпусковая подготовка нет

USB разъем, выход 5В 1А нет

Охлаждение Естественное и принудительное

Типы заряжаемых АКБ С жидким электролитом (WET), с абсорбированным электролитом (AGM), с гелеобразным электролитом (GEL)

Тип зарядного устройства Электронное импульсное

Встроенные средства защиты Перегрузка, перегрев, закипание АКБ, короткое замыкание, неправильная полярность, автоматическое определение типа АКБ

Степень защиты по IP 21S

Габаритные размеры (д х ш х в), мм 200×175х105

Вес, кг 1.3

Устройство пуско-зарядное АВТОЭЛЕКТРИКА Т-1010 диагностическое, 12В/24В, до 400/200Ач, ток заряда 1-40/1-20А, ток пуска 220/180А, для WET, AGM, GEL

Устройство пуско-зарядное АВТОЭЛЕКТРИКА Т-1010

Пуско-зарядный диагностический прибор Т-1010 (управление током заряда R-Резистор), предназначен для:

зарядки аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12/24В;
зарядки АКБ в ручном режиме с плавной регулировкой тока;
зарядки аккумуляторных батарей в автоматическом режиме с функцией реверс;
поддержания работоспособности батареи при хранении;
запуска двигателя автомобилей с бортовым питанием 12/24В в холодное время года при недостаточном пусковом токе разряженной АКБ;
контроля уровня заряда АКБ;
проверки работоспособности генератора, реле регулятора, стартера, замера напряжения — без подключения к сети 220В.

Рекомендуется использовать в условиях автотранспортных предприятий, станций техобслуживания, торговых точек по реализации АКБ, личного пользования владельцами транспортного средства.

Имеется защита от:

перегрузки входного напряжения;
короткого замыкания выходных полюсов;
неправильного подключения полярности;
перегрузки по теплу элементов прибора.

Характеристики (12/24В)

Напряжение сети: 220В / 50Гц
Номинальное напряжение АКБ: 12/24В
Емкость АКБ: 400/200Ач
Вид АКБ: стартерные, тяговые
Регулировка процесса заряда: автоматическая, ручная
Вид заряда: направленный, реверсивный
Ток заряда: 1-40А/1-20А
Ток пуска: 220/180А
Потребляемая мощность:
в режиме «заряд»: 600/600Вт
в режиме «пуск»: 1700/240Вт
Индикация: цифровая
Разрешающая способность: 0,01
Измеряемое напряжение: 8-35В
Отображаемый ток: 0–99,9А
Ограничения по напряжению:
в режиме «автомат/хранение»: 14,4/13,4В / 28,8/26,8В
в режиме «пуск»: 14,5/29В

Инструкция

Производитель оставляет за собой право без уведомления менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства.

В случае, если в описании товара прямо не указано обратное, гарантийный срок на такой товар не установлен.

Почему импульсное зарядное устройство лучше трансформаторного

Какое зарядное устройство лучше для легкового авто? Первый аргумент, который чаще всего услышишь в ближайшем магазине запчастей: импульсное зарядное устройство современнее трансформаторного. Возможно, консультант добавит что-либо про надежность, качество, компактность. Такой ответ, мягко говоря, назовем «размытым».

Чтобы понять, чем импульсное зарядное устройство лучше и стоит ли делать однозначный выбор в его пользу, давайте рассмотрим данный тип ЗУ с преимуществами и недостатками. А после, дадим краткую характеристику трансформаторам для сравнения.

Принцип работы импульсных зарядных устройств

Главная особенность импульсной технологии – зарядка аккумулятора автомобиля высокочастотным током путем подачи малых импульсов. Такой вид зарядника может использовать различные схемы заряда. Но эффективнее всего комбинированная, где весь процесс делиться на этапы.

Сначала идет традиционная зарядка с постоянным током. По достижении определенного значения устройство автоматически переключается в режим с переменным током, постепенно снижая его значение до нуля и стабилизируя напряжение. Преимущество метода – предотвращение кипения электролита и испарения вредоносных газов. Именно поэтому комбинированный способ зарядки считается самым щадящим для АКБ.
Помимо этого некоторые импульсные автомобильные зарядные устройства способны к десульфатации. Периодическая зарядка с включением данной функции, позволит минимизировать сульфатацию пластин, которая провоцирует снижение емкости аккумулятора.

При активации соответствующей функции, десульфатация становится одним из этапов зарядки, восстанавливая аккумуляторную батарею. Период работы в данном режиме контролируется прибором автоматически.

Автоматические приборы и ИЗУ с регулировкой

Среди обилия зарядных устройств импульсного типа встречаются как полностью автоматические варианты, так и с ручной регулировкой. Последние дешевле, но требуют обязательного внимания к процессу. Чаще всего настраиваются: вольтаж, тип заряжаемой батареи, сила тока.

Приборы с авто-контролем этапов зарядки имеют одну или несколько программ работы. Они самостоятельно выбирают подходящие значения тока, считывают данные о текущей зарядке и корректируют собственную работу.

Преимущества и недостатки импульсных ЗУ

В конструкции приборов присутствуют: импульсный трансформатор, диодный выпрямитель, блок стабилизации, электронный модуль для контроля процессов и различные системы индикации. Отсутствие необходимости в магнитном стержне и обмотке, как в случае c обычными трансформаторами, делает импульсные устройства компактнее и легче аналогов. И это первое достоинство, которое броситься в глаза автовладельцу-новичку.

Но габариты отнюдь не главное преимущество, кроме них стоит упомянуть:

1. Автоматический контроль процесса зарядки. Удобство устройств с системой управления очевидно. Микропроцессор ИЗУ способен самостоятельно оценить текущую емкость, подключенного АКБ, следить за степенью зарядки и применить оптимальные настройки режима и вольтажа. Как уже говорилось ранее, благодаря контролю исключается закипание и перегрев.

Далеко не каждое импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора полностью автоматизировано. Существуют и полностью «ручные» модели. Стоит запомнить, что только «автомат» позволит полностью расслабиться и даже забыть о стоящей на зарядке батарее. Стоит ли переплачивать? Учитывая, что устройство покупается минимум на 3 года, а то и более, наверное, стоит. Но здесь у каждого сложиться субъективное мнение.

2. Индикация на панели устройства. В зависимости от вида импульсного ЗУ встречаются экземпляры с различными подсказками. Что-то не так подключили, где-то не то настроили – о любом нарушении система сразу же оповещает пользователя, а иногда даже предлагает решения.

3. Эффективная система защиты. Индикаторы ошибок – это, конечно же, хорошо. Но современные модели импульсных зарядок имеют намного больше защитных элементов, которые используются для защиты АКБ. Стабилизаторы, регуляторы, реле и умные системы контроля не позволят навредить аккумулятору во время зарядки.

4. Дополнительные режимы:
О первом режиме мы уже говорили ранее. Он важен и даже рекомендуем для профилактического использования. Особенно актуальна функция для случаев, где условия использования автомобиля приводят к высокой степени сульфатации. Напомним, что сульфатация пластин происходит при:

колебании температур окружающей среды;
глубокой разрядке батареи;
частых зарядах высокими токами;
длительном нахождении АКБ в разряженном состоянии;
низком уровне электролита.

Что же касается режима «BOOST» в импульсном зарядном устройстве, то он позволяет быстро восстановить заряд батареи высокими токами. Конечно же, он не рекомендуется для постоянного использования и длительной зарядки, но для срочных случаев он будет просто незаменим.

Режим «BOOST» негативно сказывается на аккумуляторной батарее, увеличивая степень износа. Поэтому производители рекомендуют его использовать в крайних случаях и для кратковременной зарядки.

О «минусах» импульсного зарядника

Компактное и технологичное устройство стоит недешево.
Ремонт прибора может «влететь в копеечку» (в ряде случаев, проще купить новое устройство).

Сформировали представление об импульсных зарядных устройствах – идем дальше.

А что с трансформаторными зарядниками

Итак, трансформаторные ЗУ работают подобно тем самым трансформаторам, которые мы помним со школьных уроков физики. В основе магнитный стержень и обмотка. Характеристики устройства напрямую зависят от материала и количества обмотки.

Главная функция таких приборов – преобразовать переменный ток в постоянный и передать его на аккумулятор для зарядки. ЗУ работают от розетки и могут выдавать до 14-15 Вольт, чего более чем для большинства АКБ.

Как правило, здесь нет автоматизации, поэтому придется регулировать параметры вручную. Ток выбирают в размере 10% от емкости батареи. А после запуска ЗУ придется следить за процессом зарядки.

Какие преимущества у трансформаторных зарядных устройств:

Низкая стоимость приборов.
Простота конструкции.
Легко разобраться в работе ЗУ.
Поломки случаются крайне редко.
В отсутствие высокотехнологичных элементов ремонт устройства выйдет недорого и сделать его довольно просто.

Вроде бы не все так плохо, а теперь перейдем к «минусам»:

Громоздкое и тяжелое устройство неудобно транспортировать и хранить.
Необходим постоянный контроль процесса со стороны пользователя.
Несоблюдение контроля за силой тока (10% от емкости) приведет к кипению электролита, увеличению износа акб и чрезмерному выделению вредоносных веществ.

В идеале силу тока придется замерять каждые 40-50 минут, чтобы не упустить момент, когда все еще можно исправить.

Использование трансформаторного зарядного устройства требует предварительных замеров уровня заряда аккумулятора.

Почему импульсное зарядное устройство лучше трансформаторного

Итак, пришло время сравнивать. Сделать это можно по следующим признакам:

Тип зарядного устройства	Трансформаторное	Импульсное
Конструкция	Простая (Недорогой и быстрый ремонт)	Сложная высокотехнологичная (Дорогой ремонт)
Технология зарядки	Отсутствие программ – зарядка при постоянном токе и переменном напряжении	Оптимальная технология для эффективной зарядки АКБ импульсами тока, наличие специальных программ для уменьшения влияния на батарею
Контроль параметров	Ручной	Автоматический, полуавтоматический, ручной
Защитные системы	Индикация	Интеллектуальные защитные системы и индикаторы
Функционал	Отсутствие дополнительных режимов	Режимы восстановления батареи (десульфатации), «BOOST»
Габариты	Крупные габариты из-за особенностей конструкции	Компактные устройства
Транспортировка	Трудно перемещать	Легко перевозить в машине
Цена	Дешевле относительно импульсных	Дороже относительно трансформаторных

Обратите внимание на то, что для зарядки необслуживаемой АКБ лучше использовать приборы с постоянным напряжением. Длительное воздействие постоянным током трансформаторного прибора может навредить электродам аккумулятора.

Как видите, если не брать стоимость, то импульсные устройства выигрывают по большинству параметров сравнения. Но, несмотря на то, что они хорошо себя показывают, находятся и те, кто будет экономить и пользоваться старым и надежным трансформаторным зарядным устройством.

Перед тем, как выбрать импульсное зарядное устройство для автомобиля следует обязательно проверить соответствие величины зарядного тока аккумулятору. Помните о том, что лучше брать с запасом. Работая на пределе возможностей, высока вероятность того, что прибор раньше времени выйдет из строя.

Автоматическая и полуавтоматическая зарядка устройствами FUBAG

В линейке FUBAG представлено несколько серий ЗУ и ПЗУ. Зарядные устройства MICRO – отличный пример полностью автоматических приборов, способных восстановить заряд батареи с минимальным количеством действий со стороны пользователя. Достаточно выбрать режим и гаджет сам проконтролирует весь процесс от начала и до конца. Помимо стандартной зарядки модели MICRO обладают функцией десульфатации (например, FUBAG MICRO 160/12), специальным режимом для низких температур (от 5+) и позволяют использовать себя в качестве источника переменного тока (12 В). Для того чтобы определить полностью ли заряжен аккумулятор в MICRO предусмотрен индикатор.

Вторым примером станет пуско-зарядное устройство. Этот прибор оснащен вольтметром, чтобы не просто констатировать факт зарядки, но и показывать – насколько заряжен аккумулятор. Он также позволит проводить десульфатацию. Одним из главных отличий от MICRO является функция BOOST, которая поможет быстро зарядить двигатель в холодное время года.

Как проходит автоматическая зарядка c десульфатацией на примере FUBAG

Устройства MICRO и COLD START поддерживают зарядку с восстановлением батареи. Технически процесс состоит из 9 этапов:

Перед стартом проводится оценка аккумуляторной батареи. Помимо состояния заряда тестирование определяет необходимость применения режима десульфатации.
На втором этапе идет то самое восстановление или десульфатация батареи. Во время него происходит импульсная подача зарядного тока. Значение тока удерживается в пределах ¾ от номинального. Если программа определит отстутсвие необходимости в этом, она автоматически пропустит этап и перейдет к следующему.
Чтобы предотвратить кипение электролита производится плавный пуск – зарядка током 50% от номинального значения.
Импульсная зарядка вплоть до 90% от максимальной емкости АКБ.
Установка постоянного зарядного тока 100% от номинального.
Зарядка до 100% максимальным током.
Выдержка под постоянным напряжением (13,8 В)
Оценка напряжения АКБ
Активируется, если после оценки заряд АКБ оказался а уровне 12,8 В. При помощи кратковременного включения зарядного тока напряжение доводится до 13,8 В. После этого снова проводится оценка напряжения АКБ.

Программа работает без вмешательства пользователя и полностью контролирует процесс. Можно заняться своими делами и не переживать за аккумулятор через 8-10 часов он полностью восстановит заряд и можно будет его использовать снова.

Надеемся, нам удалось объяснить, почему импульсное зарядное устройство для АКБ лучше трансформаторного. Но и более простому аналогу есть место в жизни отечественного автомобилиста.

Получите 10 самых читаемых статей + подарок!

Уникальная входная регулировочная петля зарядного устройства

упрощает отслеживание максимальной точки мощности солнечной панели

Достижения в области аккумуляторных технологий и повышения производительности устройств сделали возможным создание сложной электроники, которая длительное время работает без подзарядки. Даже в этом случае для некоторых устройств подзарядка батарей путем подключения к сети невозможна. Аварийные придорожные телефоны, навигационные буи и удаленные станции мониторинга погоды — это всего лишь несколько приложений, которые не имеют доступа к электросети, поэтому они должны получать энергию из окружающей среды.

Солнечные панели обладают огромным потенциалом в качестве источников энергии для сбора энергии — им просто нужны батареи для хранения собранной энергии и обеспечения ее переносимости в темное время суток. Солнечные панели относительно дороги, поэтому получение максимальной мощности от панелей имеет первостепенное значение для минимизации размера панели. Сложная часть — это балансировка размера солнечной панели с требуемой мощностью. Характеристики солнечных панелей требуют тщательного управления выходной мощностью панели в зависимости от нагрузки, чтобы эффективно оптимизировать выходную мощность панели для различных условий освещения.

Для данного уровня освещенности солнечная панель имеет определенную рабочую точку, которая производит максимальное количество энергии (см. Рисунок 1). Поддержание этой точки пиковой мощности во время работы при изменении условий освещения называется отслеживанием максимальной пиковой мощности (MPPT). Для выполнения этой функции часто используются сложные алгоритмы, такие как периодическое изменение нагрузки панели при непосредственном измерении выходного напряжения и выходного тока панели, вычисление выходной мощности панели, а затем форсирование точки операции, которая обеспечивает пиковую выходную мощность в виде освещения и / или температуры. условия меняются.Этот тип алгоритма обычно требует сложной схемы и микропроцессорного управления.

Рис. 1. Зависимость тока от напряжения и мощности от напряжения для солнечной панели при различных уровнях освещенности. Выходное напряжение панели в точке максимальной мощности (V _MP) остается относительно постоянным независимо от уровня освещенности.

Однако существует интересная взаимосвязь между выходным напряжением солнечной панели и мощностью, которую она производит. Выходное напряжение солнечной панели в точке максимальной мощности остается относительно постоянным независимо от уровня освещенности.Отсюда следует, что принудительное срабатывание панели таким образом, чтобы выходное напряжение поддерживалось на уровне этого пикового напряжения мощности (V _MP), дает пиковую выходную мощность панели. Таким образом, зарядное устройство может поддерживать передачу пиковой мощности, используя эту характеристику V _MP вместо реализации сложных схем и алгоритмов MPPT.

LT3652 — это полное монолитное понижающее мультихимическое зарядное устройство, которое работает с входным напряжением до 32 В (макс. 40 В абс.) И заряжает аккумуляторные батареи с плавающим напряжением до 14.4В. LT3652 включает в себя инновационную схему регулирования входного сигнала, которая реализует простой и автоматический метод управления входным напряжением питания зарядного устройства при использовании плохо регулируемых источников, таких как солнечные батареи. LT3652HV, высоковольтная версия зарядного устройства, доступна для зарядки батарейных блоков с плавающим напряжением до 18 В.

Входной контур регулирования поддерживает максимальную мощность для солнечных панелей

Входной контур регулирования LT3652 линейно снижает выходной ток заряда батареи, если входное напряжение питания падает до запрограммированного уровня.Эта схема регулирования с обратной связью управляет током заряда и, следовательно, нагрузкой на входной источник питания, так что входное напряжение питания поддерживается на запрограммированном уровне или выше. При питании от солнечной панели LT3652 реализует операцию MPPT, просто программируя минимальный уровень входного напряжения на пиковое напряжение этой панели, В _MP. Требуемое пиковое напряжение программируется через резистивный делитель.

Если во время зарядки мощность, требуемая LT3652, превышает доступную мощность от солнечной панели, входной контур регулирования LT3652 снижает ток заряда.Это может произойти из-за увеличения желаемого тока заряда аккумулятора или падения уровня освещенности солнечной панели. В любом случае контур регулирования поддерживает выходное напряжение солнечной панели на запрограммированном уровне V _MP, установленном резисторным делителем на VIN_REG.

Входной контур регулирования — это простой и элегантный метод принудительной работы с пиковой мощностью от конкретной солнечной панели. Контур регулирования входного напряжения также позволяет оптимизировать работу от других типов плохо регулируемых источников, где входное питание может исчезнуть в условиях перегрузки по току.

Встроенное полнофункциональное зарядное устройство

LT3652 работает с фиксированной частотой коммутации 1 МГц и обеспечивает характеристику заряда при постоянном токе / постоянном напряжении (CC / CV). Деталь программируется с помощью внешнего резистора для обеспечения тока заряда до 2 А с точностью тока заряда ± 5%. Микросхема особенно подходит для диапазонов напряжений, связанных с популярными и недорогими солнечными панелями «система 12 В», которые обычно имеют напряжение холостого хода около 25 В.

Зарядное устройство использует опорное напряжение холостого хода 3,3 В с обратной связью, поэтому любое желаемое напряжение холостого хода аккумулятора от 3,3 В до 14,4 В (или до 18 В с LT3652HV) можно запрограммировать с помощью резисторного делителя. Точность обратной связи по плавающему напряжению для LT3652 составляет ± 0,5%. Широкий диапазон выходного напряжения LT3652 подходит для аккумуляторов различного химического состава и конфигураций, включая до трех последовательно соединенных литий-ионных / полимерных элементов, до четырех последовательных элементов LiFePO ₄ (литий-фосфат железа) и герметичных свинцово-кислотных (SLA) аккумуляторов. содержащий до шести последовательно соединенных ячеек.Также доступна высоковольтная версия зарядного устройства LT3652HV. LT3652HV работает с входным напряжением до 34 В и может заряжаться до плавающего напряжения 18 В, вмещая 4-элементные литий-ионные / полимерные батареи или 5-элементные батареи LiFePO ₄.

LT3652 содержит программируемый таймер безопасности, используемый для прекращения зарядки по достижении желаемого времени. Простое подключение конденсатора к выводу ТАЙМЕРА включает таймер. Замыкание контакта TIMER на землю настраивает LT3652 на прекращение зарядки, когда ток заряда падает ниже 10% от запрограммированного максимума (C / 10), с точностью определения C / 10 ± 2.5%. Использование таймера безопасности для завершения позволяет подзарядку при токах менее C / 10. После завершения зарядки LT3652 переходит в режим ожидания с низким током (85 мкА). Функция автоматической подзарядки запускает новый цикл зарядки, если напряжение аккумулятора падает на 2,5% ниже запрограммированного напряжения холостого хода. LT3652 выпускается в низкопрофильных 12-выводных корпусах DFN и MSOP размером 3 мм × 3 мм.

Энергосберегающее отключение при низком токе покоя

В LT3652 используется вывод отключения с прецизионным порогом, позволяющий легко реализовать функции блокировки при пониженном напряжении с помощью резисторного делителя.В режиме отключения при слабом токе LT3652 потребляет только 15 мкА от входного источника питания. Микросхема также поддерживает зарядку с определенным температурным режимом, отслеживая температуру батареи с помощью одного термистора, прикрепленного к контакту NTC детали. Устройство имеет два двоично-кодированных контакта состояния с открытым коллектором, которые отображают рабочее состояние зарядного устройства LT3652, CHRG и FAULT. Эти выводы состояния могут управлять светодиодами для визуальной сигнализации состояния зарядного устройства или использоваться в качестве сигналов логического уровня для систем управления.

На рис. 2 показано 2-элементное зарядное устройство LiFePO ₄ на 2 А с управлением цепями питания.Эта схема обеспечивает питание нагрузки системы от батареи, когда солнечная панель недостаточно освещена, и напрямую от солнечной панели, когда доступна мощность, необходимая для нагрузки системы. Контур регулирования входного напряжения запрограммирован для панели ввода пиковой мощности 17 В. В зарядном устройстве используется терминатор C / 10, поэтому цепь заряда отключается, когда требуемый ток заряда аккумулятора падает ниже 200 мА. В этом зарядном устройстве LT3652 также используются два светодиода, которые отображают состояние и сигнализируют о неисправности.Эти булавки с двоичным кодом сигнализируют о зарядке аккумулятора, режимах ожидания или выключения, сбоях температуры аккумулятора и неисправностях аккумулятора.

Рис. 2. Диспетчер питания солнечной панели на 2 А для 2-элементной батареи LiFePO ₄ с отслеживанием пиковой мощности 17 В.

Точка регулирования входного напряжения программируется с помощью резисторного делителя от выхода панели к выводу VIN_REG. Максимальный выходной ток заряда уменьшается, когда напряжение на выходе солнечной панели падает до 17 В, что соответствует 2.7В на выводе VIN_REG. Таким образом, этот сервоконтур действует для динамического снижения требований к мощности системы зарядного устройства до максимальной мощности, которую может обеспечить панель, поддерживая использование энергии солнечной панели близко к 100%, как показано на рисунке 3.

Рис. 3. Порог регулирования входного напряжения 17 В позволяет отслеживать пиковую мощность солнечной панели до более 98%.

LT3652 требует блокирующего диода при использовании батареи с напряжением выше 4,2 В. Падение напряжения на этом диоде приводит к потере мощности, что снижает эффективность зарядки.Этот срок можно значительно сократить, заменив блокирующий диод полевым транзистором с P-каналом, как показано на рисунке 4.

Рис. 4. Зарядное устройство 2A 3-элементного LiFePO ₄, использующее полевой транзистор с P-каналом для блокировки входа для повышения эффективности сильноточной зарядки.

На рисунке 4 показано 3-элементное зарядное устройство LiFePO ₄ 2A с плавающим напряжением 10,8 В. Это зарядное устройство имеет порог регулирования входного напряжения 14,5 В и активируется контактом SHDN, когда V _IN ≥ 13 В. Завершение цикла зарядки контролируется 3-часовым циклом таймера.Блокирующий диод, обычно используемый последовательно с входным источником питания для защиты от обратного напряжения, заменяется полевым транзистором. Зажим на стабилитроне 10 В используется для предотвращения превышения максимального напряжения полевого транзистора V _GS. Если указанный диапазон V _IN не превышает максимальное значение V _GS входного полевого транзистора, этот зажим не требуется.

Во время сильноточного периода зарядки нормального цикла зарядки (I _CHG> C / 10) вывод состояния CHRG удерживается на низком уровне. В зарядном устройстве, показанном на рисунке 4, этот сигнал CHRG используется для понижения уровня затвора блокирующего полевого транзистора, обеспечивая низкоомный путь источника питания, который устраняет падение блокирующего диода для повышения эффективности преобразования.Рисунок 5 показывает, что добавление этого блокирующего полевого транзистора повышает эффективность на 4% по сравнению с работой с блокирующим диодом Шоттки.

Рис. 5. Сравнительная эффективность блокирующего диода Шоттки и блокирующего полевого транзистора при повышении напряжения батареи для трехэлементного зарядного устройства LiFePO от 15 В до 10,8 В ₄.

Если таймер используется для завершения, основной диод полевого транзистора обеспечивает путь проводимости, когда токи заряда

Когда LT3652 активно заряжается, ИС обеспечивает внутреннюю нагрузку на контур переключения, чтобы гарантировать работу с обратной связью во всех условиях. Это достигается за счет подачи 2 мА на вывод BAT всякий раз, когда активен цикл зарядки.В зарядном устройстве с питанием от солнечной панели условия низкой освещенности могут привести к падению входного напряжения солнечной панели ниже порогового значения входного регулирования, в результате чего выходной ток заряда будет уменьшен до нуля. Если зарядное устройство остается включенным во время этого состояния (т. Е. Напряжение панели остается выше порога UVLO), внутренняя нагрузка батареи приводит к утечке тока из батареи. Это нежелательно по очевидным причинам, но это условие может быть устранено путем включения однонаправленного проходного элемента, который предотвращает обратный ток от батареи.

Linear Technology создает высокоэффективную ИС с проходным элементом, идеальный диод LTC4411, который имеет эффективное прямое падение, близкое к нулю. Влияние на общую эффективность зарядного устройства и конечное напряжение холостого хода незначительно из-за чрезвычайно низкого прямого падения во время проводимости.

На рис. 6 показано зарядное устройство LT3652 с питанием от солнечной батареи, в котором используется защита от обратного освещения в условиях низкой освещенности с использованием микросхемы с идеальным диодом LTC4411. В условиях низкой освещенности, если напряжение панели упадет ниже порога регулирования входа, LT3652 снизит ток заряда аккумулятора до нуля.В случае, когда входное напряжение остается выше порога UVLO, зарядное устройство остается включенным, но поддерживается в состоянии нулевого тока заряда. LT3652 пытается снизить ток 2 мА на выводе BAT; однако LTC4411 предотвращает обратную проводимость от батареи.

Рис. 6. Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов на 2 А с идеальным диодным выходным проходным элементом; ИС с идеальным диодом LTC4411 предотвращает обратную проводимость в условиях низкой освещенности.

LT3652 может использоваться для повышающих и повышающих / понижающих зарядных устройств путем включения повышающего преобразователя постоянного тока в постоянный.Интерфейсный преобразователь генерирует локальный источник высокого напряжения для LT3652, который используется в качестве источника питания. Входной контур регулирования LT3652 отлично работает, когда он обернут вокруг обоих преобразователей.

На рисунке 7 показано низковольтное литий-ионное зарядное устройство на 1,5 А с питанием от солнечной панели и плавающим напряжением 4,2 В. Это зарядное устройство предназначено для работы от солнечной панели с пиковым напряжением питания 3,8 В.

Рис. 7. Низковольтная солнечная панель питает одноэлементное зарядное устройство Li-ion на 1,5 А.LT3479 увеличивает выходную мощность солнечной панели 3,8 В для работы зарядного устройства LT3652. Работа LT3652 с обратной связью включает в себя повышающий преобразователь, таким образом регулируя вход LT3479 в V _MP солнечной панели на 3,8 В.

Импульсный повышающий преобразователь LT3479, работающий на частоте 1 МГц, используется во внешнем интерфейсе для создания источника питания 8 В, который используется для питания LT3652. Это зарядное устройство работает с входными напряжениями от 3,8 В до 24 В, максимального входного напряжения для LT3479.Когда входное напряжение приближается к 8 В (или выше), повышающий преобразователь LT3479 больше не регулируется, в конечном итоге работая с рабочим циклом 0% и эффективно замыкая входное питание через проходной диод Шоттки на LT3652. Поскольку входной контур регулирования контролирует вход в LT3479, когда входное напряжение падает до порогового значения входного регулирования, LT3652 уменьшает ток заряда, уменьшая текущие требования повышающего преобразователя LT3479. Сервоприводы входного напряжения в точку регулирования, с повышающим преобразователем и комбинацией зарядного устройства LT3652, извлекающей пиковую мощность, доступную от солнечной панели.

Несколько зарядных устройств LT3652 можно использовать параллельно для создания зарядного устройства, которое превышает допустимый ток заряда одного LT3652. В приложении, показанном на Рисунке 8, три сети зарядных устройств LT3652 на 2 А подключены параллельно, чтобы получить трехэлементное литий-ионное зарядное устройство на 6 А с плавающим напряжением 12,3 В, которое использует оконечную нагрузку C / 10. Это зарядное устройство совместимо с солнечной энергией и имеет входной порог регулирования 20 В. В этом зарядном устройстве также реализован полевой транзистор с блокировкой входа для повышения эффективности зарядки.

Рис. 8. Зарядное устройство для 3-элементной литий-ионной батареи на 6 А с использованием трех микросхем зарядного устройства LT3652.

Три микросхемы зарядного устройства LT3652 имеют общую сеть обратной связи по плавающему напряжению и общую сеть регулирования входов. Для компенсации входных токов смещения на вывод LT3652 V _FB рекомендуется использовать сеть обратной связи с эквивалентным сопротивлением 250 кОм. Поскольку три LT3652 используют одну и ту же сеть обратной связи в этом зарядном устройстве, а входные токи смещения также распределяются по сети, эквивалентное сопротивление сети снижается до 250 кОм / 3, или ~ 83 кОм.

Из-за допусков в опорных напряжениях одна из ИС, скорее всего, включится раньше другой во время события автоматической подзарядки. В этом случае аккумулятор автоматически перезаряжается максимум на 2А. Если аккумулятор продолжает разряжаться из-за нагрузки> 2 А, включается второе зарядное устройство. Более высокие токи разряда задействуют третью микросхему зарядного устройства, позволяя зарядному устройству производить полный ток заряда системы 6А. Контакты CHRG на всех LT3652 связаны вместе, чтобы включить полевой транзистор, блокирующий вход, поэтому полевой транзистор имеет низкое сопротивление независимо от того, в каком порядке происходит автоматический перезапуск ИС.

Функции NTC и состояния используются всеми тремя LT3652, причем каждая ИС использует специальный термистор NTC. Контакты состояния открытого коллектора ИС закорочены вместе, поэтому при включении любого или всех отдельных зарядных устройств загорается индикатор состояния CHRG. Аналогичным образом, при отказе NTC на любой из ИС загорается индикатор состояния ОТКАЗ. Отдельные функции LT3652 NTC подчиняются друг другу через диод, подключенный от общих выводов FAULT к общим выводам VIN_REG всех трех ИС.

Этот диод опускает вывод VIN_REG ниже порогового значения VIN_REG, если какая-либо из ИС вызывает сбой NTC, который отключает весь выходной ток заряда до тех пор, пока не будет устранено условие сбоя температуры.

LT3652 — это универсальная платформа для простых и эффективных решений для зарядных устройств на солнечной энергии, применимых к большому разнообразию химического состава и конфигураций аккумуляторов. LT3652 одинаково хорошо подходит для приложений с обычным питанием, предлагая небольшие и эффективные решения для зарядки аккумуляторов с самым разнообразным химическим составом и напряжением в батареях.

Зарядные устройства на солнечных батареях позволяют использовать панель почти на 100%, снижая затраты на решение за счет минимальной площади панели. Компактный размер ИС в сочетании со скромными требованиями к внешним компонентам позволяет создавать крошечные и недорогие автономные системы зарядных устройств, обеспечивая простое и эффективное решение для реализации настоящей независимости от сети для портативной электроники.

Глубоко

Для более подробного обсуждения функции отслеживания точки максимальной мощности LT3652 см. «Проектирование зарядного устройства для солнечных батарей» в выпуске журнала LT Magazine

за декабрь 2009 г.

Точное регулирование постоянного тока способствует быстрой зарядке — Аналоговые — Технические статьи

Поскольку устройства с батарейным питанием стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, бремени зарядки этих устройств уделяется больше внимания, чем когда-либо.За последние пару лет появилось много новых подходов к решению проблемы длительного времени зарядки, чтобы пользователи могли полностью заряжать свои устройства за минуты, а не часы.

В этом посте я расскажу о тенденциях в области быстрой зарядки и той важной роли, которую играет точное регулирование постоянного тока (CC) в обеспечении быстрых, безопасных и экономичных решений для более быстрой зарядки устройств.

Батареи обычно проходят через две фазы во время зарядки: постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV).На рисунке 1 показана типичная кривая зарядки литий-ионной (Li-ion) батареи 4,2 В. CC используется примерно для первых 67% заряда, когда большая часть энергии передается от зарядного устройства к аккумулятору. CV срабатывает в течение последних 33% оставшегося времени зарядки, чтобы полностью зарядить аккумулятор и поддерживать полный заряд. Некоторые зарядные устройства накачивают небольшие токи (также называемые непрерывной зарядкой) во время CV, чтобы учесть токи разряда и поддерживать напряжение аккумулятора полностью заряженным. Время, необходимое для полной зарядки аккумулятора, зависит от его емкости и максимально допустимого зарядного тока, который зависит от химического состава аккумулятора и температуры окружающей среды.Например, если у вас есть литий-ионный аккумулятор емкостью 3000 мАч и скоростью заряда 0,8 ° C (где C означает ток, необходимый для зарядки аккумулятора в течение одного часа, производители аккумуляторов рекомендуют его для продления срока службы. life), для полной зарядки аккумулятора потребуется два-три часа.

Рисунок 1: Типичная кривая зарядки литий-ионного аккумулятора

В последнем абзаце описан типичный сценарий зарядки, при котором скорость зарядки считается нормальной с ограниченным квитированием.Недавно представленные методы увеличивают время зарядки, передавая больше энергии батарее во время фазы CC. Эти методы используют либо собственные алгоритмы зарядки, либо соответствуют основному стандарту, например стандарту программируемых источников питания (PPS) USB Power Delivery. И настенное зарядное устройство, и устройство выполняют непрерывное квитирование, чтобы интеллектуально сообщать о потребностях аккумулятора и повышать эффективность зарядки.

Двумя основными методами быстрой зарядки являются высокое напряжение и низкий ток (унаследованный метод) и высокий ток и низкое напряжение (новая основная тенденция).Первый метод использует существующий зарядный кабель и ограничивает ток примерно до 2 А, увеличивая при этом уровни напряжения до 15 В. Проблема с этим методом заключается в сильном отводе тепла от необходимого каскада преобразования напряжения на стороне устройства, что снижает как срок службы батареи, так и максимально допустимую энергию, передаваемую батарее.

Второй метод использует напряжение, близкое к напряжению батареи, и более высокий ток, который может течь непосредственно в батарею. Этот метод обычно известен как прямая или быстрая зарядка.Этот метод обеспечивает более высокую скорость зарядки при более низких температурах, поскольку на стороне устройства нет преобразования напряжения. Однако для быстрой зарядки требуются специальные зарядные кабели, позволяющие протекать более высокие токи. Идея состоит в том, чтобы попытаться зарядить аккумулятор со скоростью, максимально приближенной к максимально допустимой, чтобы минимизировать время зарядки.

Учитывая более прохладный температурный профиль быстрой зарядки; он становится все более популярным, и большинство существующих стандартов принимают его. На рисунке 2 показана высокоуровневая блок-схема системы флэш-зарядки.

Рисунок 2: Блок-схема высокого уровня решения для быстрой зарядки

Как вы можете видеть на Рисунке 2, точный контур управления током необходим для ускорения зарядки и добавления дополнительного уровня защиты поверх того, что уже используют другие блоки, такие как зарядные устройства и датчики уровня топлива. Хотя вы можете интегрировать функцию измерения тока, трудно достичь уровня точности, который могут обеспечить специальные решения для измерения тока, используя небольшие шунтирующие сопротивления для минимизации рассеивания тепла и возможность контролировать ток на высокой стороне.

TI предлагает множество специальных датчиков тока, которые хорошо подходят для быстрой зарядки. Эти решения включают семейство INA210, которое обеспечивает высокую точность в широком динамическом диапазоне; INA199, который имеет отличное сочетание точности и стоимости; и новое семейство INA181, которое предлагает лучшее соотношение цены и качества с точки зрения пропускной способности, точности и цены. В этом приложении широкая полоса пропускания с обратной связью INA181 350 кГц позволяет обнаруживать быстрые колебания CC-сигнала — информацию, которая вам нужна для максимального CC за счет минимизации защитной полосы для защиты и безопасности батареи.

На рис. 3 показан типичный сигнал импульсной зарядки на выходе настенного зарядного устройства.

Рисунок 3: Пример профиля тока быстрой зарядки

Подводя итог, можно сказать, что основным ограничением современных методов быстрой зарядки является рассеивание тепла вблизи батареи, что ограничивает максимально допустимую передаваемую энергию и, таким образом, сводит к минимуму время зарядки. Кроме того, высокие температуры вызывают проблемы с безопасностью и снижением срока службы батарей. Быстрая зарядка является многообещающим методом, поскольку она обеспечивает высокий уровень передачи энергии при относительно более низких температурах, одновременно повышая эффективность зарядки и сводя к минимуму время зарядки.Для обеспечения такой высокой эффективности требуется точный контур регулирования тока, что лучше всего достигается с помощью специальных датчиков тока.

Чтобы получать подобные сообщения на свой почтовый ящик, войдите в систему и подпишитесь на Analog Wire.

Дополнительные ресурсы

лучших в мире контроллеров заряда от солнечных батарей l Morningstar Corp

TriStar MPPT 600 В

Рейтинг заряда: 60 | amp

Батареи: 24 | 36 | 48 | Вольт

Макс Voc: 600 В

Профессиональная серия , MPPT |

TriStar MPPT

Рейтинг заряда: 30 | 45 | 60 | amp

Батареи: 12 | 24 | 36 | 48 | Вольт

Макс Voc: 150 В

Профессиональная серия , MPPT |

ProStar MPPT

Рейтинг заряда: 25 | 40 | amp

Батареи: 12 | 24 | Вольт

Макс Voc: 120 В

Профессиональная серия , MPPT |

SunSaver MPPT

Рейтинг заряда: 15 | amp

Батареи: 12 | 24 | Вольт

Макс Voc: 60 В

Профессиональная серия , MPPT |

EcoBoost MPPT

Рейтинг заряда: 20 | 30 | 40 | amp

Батареи: 12 | 24 | Вольт

Макс Voc: 120 В

Серия Essential , MPPT |