¿Qué debe hacer si no puede encontrar un cargador de batería IC para su aplicación?

Las baterías se utilizan en un amplio y variado espacio de aplicación. Para cumplir con una gama tan amplia de productos, los fabricantes de IC de cargador de batería ofrecen una gama de soluciones casi igualmente amplia y diversa. Sin embargo, es casi imposible para empresas como Linear Technology predecir todas las formas inteligentes en que los ingenieros utilizarán las baterías y las fuentes de alimentación. Entonces, ¿qué hace si no puede encontrar el cargador de batería IC para su aplicación?

El primer paso es definir sus necesidades energéticas. ¿Cuál es el voltaje de entrada y la capacidad de corriente de la fuente de alimentación (o fuentes de alimentación)? ¿Cuál es el rango de voltaje y la capacidad de la batería? ¿Cuáles son los requisitos de alimentación de la aplicación? ¿Qué rango de voltaje es adecuado para la aplicación?

Lo más probable es que si tiene una potencia de entrada de 5 V y una batería de iones de litio de una sola celda, se haya perdido el título. Una sola tecnología lineal tiene muchas partes para esta aplicación. Lo más probable es que todavía esté leyendo porque las respuestas a las preguntas anteriores indican que su potencia de entrada puede ser mayor o menor que el voltaje de la batería. O tal vez necesite más de 10 A de corriente de carga. Es posible que desee utilizar la red de CA para la alimentación de entrada o que el voltaje de la batería sea superior a 20 o 30 V. Pocos, si es que hay alguno, cargadores de batería independientes o circuitos integrados de administración de energía pueden cumplir con estos requisitos.

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Sin embargo, Linear Technology tiene uno que podría ayudar: el LTC4000. El LTC4000 no es un cargador de batería independiente ni un IC de administración de energía. En cambio, considérelo como el cerebro de la administración de energía en un sistema alimentado por batería. Depende del segundo circuito integrado para el músculo.

La Figura 1 es un diagrama publicitario muy simplificado para el LTC4000, pero muestra el sistema básico. Muchas características y funciones faltan en este diagrama, pero destaca algunos conceptos clave del LTC4000:

  1. Amplio rango de voltaje de entrada (3 – 60 V)… aunque esencialmente ilimitado a menos que se requiera una función
  2. Amplio rango de voltaje de salida/batería (hasta 60V)
  3. Alta capacidad de corriente (esencialmente ilimitada)
  4. Topología de conversión de energía independiente

Figura 1. Esquema simplificado del sistema de gestión de baterías LTC4000.

Estos cuatro conceptos hacen del LTC4000 un candidato ideal para muchos sistemas alimentados por batería que no tienen una solución IC independiente.

El equipo de aplicaciones de Linear Technology ha creado y probado muchas configuraciones diferentes del LTC4000 (consulte la Figura 2). De hecho, todavía no hemos decidido que no podemos ir a trabajar. A veces se necesita un poco de creatividad para que la función de control funcione correctamente, pero la variedad de posibles soluciones es casi infinita.

ESTETopologíaRango de voltaje de entrada Tensión/corriente de salidaBatería
LTC3789Buck-Boost6-36V14,4 V/5 ALiFePO 4S4
LTC3789Buck-Boost9-30V16,8 V/5 Aiones de litio 4S
LTC3851Amasculino5-38V~4V/12APlomo ácido 4V
LT3845masculino15-60V10,8 V/10 ALiFePO 3S4
LT3845masculino36-48V29,4 V/2 ALi-Ion 7S
LT3845masculino5-38V~4V/12APlomo ácido 4V
LTC3786Aumentar6-21V21V/5Aiones de litio 5S
LTC3787Aumentar12-21V~30V/10Aácido de plomo de 24V
LTC3862Aumentar10-20V~55V/4APlomo ácido 48V
LTC3862Aumentar19-24V42,5 V/53,5 V/5ALi-Ion 11/13S
LTC1952-1Delantero36-75V53,5 V/1,4 ALiFePO 15S4
LTC3805Volar de vuelta18-72V4.2A/2ALi-Ion 1S
NCP1230AVolar de vuelta110-220 VCA14,4 V/0,3 ALiFePO 4S4
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Figura 2. Aplicaciones LTC4000 creadas y probadas

No voy a perder tiempo repasando los detalles de las características y funciones del cargador de batería LTC4000 aquí. Lo mejor es consultar la ficha técnica. Pero para darle una pequeña idea, el LTC4000 ofrece un control preciso de la corriente de entrada, la corriente de carga y el voltaje de la batería que requieren las aplicaciones modernas de baterías. Para garantizar que la fuente de alimentación de entrada disponible fluya hacia la carga adecuada, el LTC4000 tiene una topología de PowerPath inteligente que prioriza la alimentación a la carga del sistema cuando la alimentación de entrada es limitada. El LTC4000 controla los PFET externos para proporcionar protección de corriente inversa de baja pérdida, carga y descarga de batería de baja pérdida y operación instantánea para garantizar que la energía del sistema enchufable esté disponible incluso con una batería agotada o completamente descargada. Una versión del LTC4000 (LTC4000-1) reemplaza el control de corriente de entrada con control de voltaje de entrada. Esto puede ser útil para controlar fuentes de energía limitadas, como paneles solares. La Figura 3 muestra un diagrama de aplicación típico, utilizando el LTC4000-1 junto con el controlador reductor-elevador LTC3789.

Figura 3. Aplicación típica: Entrada de panel solar LTC4000-1 de 6 V a 36 VEN a 14,4 V a 4,5 A Buck-Boost LiFePO 4 celdas4 Cobrar.

¿Qué característica limita el voltaje de entrada a 60 V? Bueno, uno de los muchos parámetros que puede controlar el LTC4000 es la corriente de entrada promedio. Sin embargo, esta función requiere una resistencia de detección conectada en serie con el suministro de entrada principal. La clasificación de voltaje máximo de los pines que tocan la resistencia de detección (CLN e IN) es de 60 V. Si no se requiere el límite de corriente de entrada promedio, el LTC4000 puede polarizarse desde una resistencia, un diodo zener y un capacitor, lo que permite las entradas primarias de voltaje. para aumentar sin límite. En otra publicación, discutiré algunos detalles específicos de la aplicación del LTC4000, incluido este.

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Entonces, ¿qué sucede si no puede encontrar un cargador de batería IC para su aplicación? Le animo a considerar seriamente el LTC4000. Su amplia gama de voltajes de entrada y salida y su topología única pueden convertir casi cualquier convertidor de CC/CC (o CA/CC) en un sistema completo de administración de energía de la batería.

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