充电机在设计过程中需要注意什么事项?

 常见问题解答    |      2020-03-09
  西玛电机集团资料:为了提高电池充电时的可靠性和稳定性,我们将使用电源管理芯片来控制电池的充电电压和电流。然而,在设计由电池充电电动机充电的电源管理电路的芯片时,我们经常会将工作的充电电路与机器在每个周期的状态和电路设计考虑相混淆。以下小系列将与您讨论。


  电池充电方法简介


  理论上,为了防止电池寿命因充电不当而缩短,我们将电池的充电过程分为四个阶段:涓流充电(低电压预充电,这种状态下电池电压相对较低;在实际使用中,建议增加锂电池的欠压保护点,以避免电池过放电、恒流充电、恒压充电和充电终止。


  蓄电池电动机的典型充电方法是:首先检测待充电电池的电压,当电池电压低时,先进行预充电,充电电流为设定最大充电电流的1/10,当电池电压上升到一定值时,进入标准充电过程。标准充电过程如下:以最大充电电流进行恒流充电,电池电压持续稳定上升。当电池电压上升到接近设定的最大电压时,就变成恒压充电。此时,充电电流逐渐减小,当电流降至最大充电电流的1/10时,充电结束。


  但是,在实际应用中,为了增加电池充放电循环次数,缩短充电时间,我们将增加锂电池欠压保护点,并将充电终止电压设置为低于标称值,这样电池就不会过充电和过放电,可以避免“预充电”阶段,直接用大电流充电,缩短充电时间。


  充电电动机电路设计中的注意事项


  如果设计的电池充电电动机充电电路没有防反保护,将会出现许多危险。以输出端串联的两个锂电池为例。如果只移除电源,电池电量电动机不会被移除,电池中的电流会流回充电电路,导致电池电量白白损失。更严重的安全隐患是:对于降压电源芯片,电池电流通过芯片内部功率管寄生的二极管从芯片的输出端回流到VIN端。当电路的输出端电压(电池电压)低于设定值时,芯片的FB点电压将相应低于标称值,芯片开始工作以提高输出端电压;由于输入端电压几乎等于输出端,对于降压芯片,输入端不能向输出端提供能量,导致FB点电压始终低于标称值,芯片进入100%占空比的工作状态。


  如果输入端的电源突然恢复,输入端的电源将通过连接的供电管道直接向输出端传输能量。由于输入和输出之间的压力差,一个相对较大的电流将在瞬间流过功率管。如果此时由于其他不可控制的原因,核心无法及时有效地响应电源管关闭,大电流可能会损坏某些开关管的芯片。因此,在电池充电电路的设计中应增加防回流措施。