راهکار کاربردی حفاظت از باتری لیتیومی Slkor DW03

تیم فنی Slkor از دانشگاه Tsinghua می‌آید. این شرکت یک شرکت ملی با فناوری پیشرفته است که در ابتدا دستگاه‌های قدرت کاربید سیلیکون را توسعه داد و به شرکتی تبدیل شده است که خدمات فنی تحقیق و توسعه، طراحی، فروش و کاربرد را با فرهنگ سازمانی فراگیر، باز و نوآورانه ادغام می‌کند.SLKORاین برند با افزایش مداوم سهم بازار، به رسمیت شناخته شده و شهرت بین‌المللی پیدا کرده و گواهینامه‌های ISO9001، RoHS، REACH، California 65 و سایر گواهینامه‌ها را اخذ کرده است.

شرکت Slkor دارای موسسات تحقیق و توسعه در پکن و سوژو است و دفتر مرکزی آن در شنژن شامل یک آزمایشگاه و انبار مرکزی است. محصولات اصلی شامل سه سری اصلی است: دیودها و ترانزیستورها، دستگاه‌های قدرت و تراشه‌های مدیریت قدرت. محصولات جدیدی مانند حسگرهای هال، ADCها، BMS، اپتوکوپلرهای پرسرعت و نوسان‌سازهای کریستالی به تدریج معرفی می‌شوند. این محصولات در تلفن‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها، ربات‌ها، ابزارهای قدرت، تله‌ماتیک، محصولات دیجیتال 3C، AIoT و سایر صنایع استفاده می‌شوند و با بیش از 10،000 شریک جهانی همکاری می‌کنند!

«آینده محور میکروچیپ‌های اسلکور». وب‌سایت رسمی اسلکور به بستری برای همکاران نیمه‌هادی تبدیل شده است تا در آن به یادگیری و تبادل ایده بپردازند و یک اکوسیستم صنعتی در فضای مجازی ایجاد کنند تا در خدمت عملیات و توسعه شرکت باشد. چشم‌انداز شرکت این است که پس از 30 سال تلاش بی‌وقفه، همکاران، اسلکور را به «شرکتی پیشرو در صنعت نیمه‌هادی» تبدیل کنند!

۱.۱ نام: راهکار کاربردی محافظت از باتری لیتیومی Slkor DW03

۱.۲ کاربرد: باتری لیتیوم-یون تک سلولی؛ باتری لیتیوم-پلیمر

2.1 ویژگی های محصول

محصول DW03 یک راهکار کاملاً یکپارچه برای محافظت از باتری‌های قابل شارژ تک سلولی لیتیوم-یون/لیتیوم پلیمر است. DW03 شامل یک MOSFET قدرت پیشرفته، مدارهای تشخیص ولتاژ با دقت بالا و مدارهای تأخیر است.

DW03 تمام عملکردهای لازم برای محافظت از باتری مانند شارژ بیش از حد، دشارژ بیش از حد، جریان بیش از حد و اتصال کوتاه را با مصرف برق بسیار کم در حین کار ارائه می‌دهد. این تراشه نه تنها برای تلفن‌های همراه طراحی شده است، بلکه برای انواع محصولات اطلاعاتی که برای تأمین انرژی طولانی مدت به باتری‌های قابل شارژ لیتیوم-یون یا لیتیوم-پلیمر نیاز دارند نیز مناسب است.

2.2

DW03 ولتاژ و جریان باتری را کنترل می‌کند و با قطع اتصال شارژر یا بار، از باتری لیتیومی قابل شارژ تک سلولی در برابر آسیب ناشی از ولتاژ اضافه بار، ولتاژ اضافه دشارژ، جریان اضافه بار، جریان اضافه دشارژ و اتصال کوتاه محافظت می‌کند. این سیستم دارای یک مدار خارجی ساده است. MOSFET داخلی است و مقاومت معادل معمول آن 65 میلی اهم است.

۳.۱ تشخیص شارژر؛ عملکرد شارژ باتری ۰ ولت؛ زمان تأخیر تنظیم‌شده داخلی؛ تشخیص ولتاژ با دقت بالا.

۳.۲ جریان ساکن پایین: جریان کارکرد عادی: ۲.۸ میکروآمپر؛ جریان آماده به کار: ۱.۵ میکروآمپر؛ مطابق با RoHS و بدون سرب.

شکل 1

شکل 2

شکل 3

5. اصل کاربرد

محافظ باتری لیتیومی تک سلولی Slkor مدل DW03. مدل DW03 شامل یک MOSFET قدرت پیشرفته، مدارهای تشخیص ولتاژ با دقت بالا و مدارهای تأخیر است و به طور گسترده در لوازم خانگی کوچک استفاده می‌شود. در مدار کاربرد ریش‌تراش نشان داده شده در شکل، USB نوع C برق مورد نیاز برای شارژ باتری لیتیومی تک سلولی را تأمین می‌کند. در طول شارژ، پورت ورودی/خروجی ADC میکروکنترلر، ولتاژ شارژ را جمع‌آوری کرده و سطح باتری را روی یک لامپ دیجیتال نمایش می‌دهد. مدار شارژ با مدیریت شارژ Slkor SL4056 و مدارهای جانبی ساده ساخته شده است. در بخش درایو موتور، از MOSFET Slkor 3400 استفاده شده است و پورت ورودی/خروجی میکروکنترلر، سیگنال‌های کلید را برای کنترل روشن/خاموش کردن موتور جمع‌آوری می‌کند. DRV سیگنال درایو گیت است. هنگامی که میکروکنترلر تشخیص می‌دهد که کلید فشرده شده است، DRV سطح بالایی را در خروجی نشان می‌دهد و ریش‌تراش شروع به چرخش می‌کند.

۵.۱ شکل ۱ فقط یک مدار مرجع برای MCU جهت جمع‌آوری شارژ باتری لیتیومی است. توجه داشته باشید که DW03 از طریق یک مقاومت ۱۰۰R به ترمینال مثبت باتری لیتیومی متصل می‌شود، پین ۲ تراشه به ترمینال منفی باتری لیتیومی متصل می‌شود و پین‌های ۴ و ۵ به GND متصل می‌شوند. کاربران می‌توانند با دنبال کردن مشخصات، یک مدار حفاظت باتری لیتیوم-یونی تک سلولی مربوطه را طراحی و به راحتی بسازند.

DW03 از باتری لیتیومی قابل شارژ تک سلولی در برابر آسیب ناشی از ولتاژ اضافه بار، ولتاژ اضافه دشارژ، جریان اضافه بار، جریان اضافه دشارژ و اتصال کوتاه محافظت می‌کند. اگر هیچ شرایط غیرعادی تشخیص داده نشود، ترانزیستور خروجی روشن می‌ماند و شارژ و دشارژ می‌تواند آزادانه تغییر کند. به این حالت، حالت عملکرد عادی می‌گویند. در طول دشارژ عادی، هنگامی که ولتاژ باتری به زیر ولتاژ تشخیص دشارژ بیش از حد (VDL) کاهش می‌یابد و مدت زمان آن به زمان تأخیر تشخیص ولتاژ اضافه دشارژ (TDL) می‌رسد یا از آن بیشتر می‌شود، DW03 باتری را از بار جدا کرده و دشارژ را متوقف می‌کند.

این حالت، شرایط ولتاژ بیش از حد تخلیه نامیده می‌شود. در حالت عملکرد عادی، هنگامی که جریان تخلیه برابر یا بیشتر از مقدار تعیین شده باشد (ولتاژ VM برابر یا بیشتر از ولتاژ تشخیص جریان بیش از حد تخلیه باشد) و مدت زمان آن به زمان تأخیر تشخیص جریان بیش از حد تخلیه برسد، DW03 FET تخلیه را خاموش کرده و تخلیه را متوقف می‌کند. به این حالت، شرایط جریان بیش از حد تخلیه گفته می‌شود. در حین شارژ عادی، اگر ولتاژ VM به زیر ولتاژ تشخیص شارژ (VCHA) کاهش یابد و مدت زمان آن از زمان تأخیر تشخیص جریان بیش از حد تخلیه (TCU) بیشتر شود، DW03 FET شارژ را خاموش کرده و شارژ را متوقف می‌کند. به این حالت، تشخیص جریان شارژ غیرعادی و غیره گفته می‌شود.

۵.۲ در شکل ۲، TVS دو طرفه برای محافظت در برابر نوسانات برق، Slkor SMF5.0CA است که ولتاژ VRWM آن ۵.۰ ولت و قابلیت کلمپ عالی دارد و می‌تواند حداکثر توان پالس ۲۰۰ وات را تحت شکل موج ۱۰/۱۰۰۰ میکروثانیه ارائه دهد. Q2 و Q4 هر دو MOSFET های Slkor هستند. MCU به کنترل‌های سیگنال Q2 اجازه می‌دهد تا Q4 را روشن کنند و پس از هدایت Q4، Type-C ولتاژ VCC را برای تغذیه بار خروجی می‌دهد.

۵.۳ در شکل ۳، D4 و D5 عمدتاً به عنوان باتری و مدار سوئیچینگ توان نوع C عمل می‌کنند. هنگامی که شارژر از برق جدا می‌شود، باتری لیتیومی برق را تأمین می‌کند. D4 و D5 دیودهای شاتکی Slkor 1N5819WT هستند که جریان نشتی معکوس ۱ میکروآمپر، ولتاژ نامی ۴۰ ولت، حداکثر جریان مستقیم ۱ آمپر و افت ولتاژ مستقیم کم دارند و آنها را برای کاربردهای جریان پایین مانند MCUها بسیار مناسب می‌کنند.

شرکت نیمه‌هادی Slkor به مشتریان نهایی و توزیع‌کنندگان، دسترسی آسان به محصولات جدید تحت برند "Slkor" را فراهم می‌کند، خدمات پشتیبانی فنی را برای مشتریان تقویت می‌کند و اطلاعات دقیقی از محصولات ارائه می‌دهد. لطفاً برای جزئیات بیشتر با کارکنان ما مشورت کنید.