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崭新的便携式设备充电技术 |
问:我有SONY F505V数码相机,使用了1年,用的机会不太多,可突然一次充电过程中,提示已充满,装上后,显示电量不足,以后每次充电都是如此,我的笔记本现在也出现这种情况,电量始终在1%-3%之间,充不进,我想加大充电电流,将电池击活,请问可不可以?请问在锂电池充电过程中,有说第一次充电最少需要13个小时,有说充电4个小时足够了,请问哪一种说法正确?
答:我的索尼笔记本也有这个问题。很可能是你的锂离子电池不能用了。所有的锂离子电池内部都应有保护电路。你不能使用大电流充电,因为它会进行保护。第一次充电应该超过12小时。
问:在我的系统中有3.3V的GPRS模块、8位微处理器(也采用3.3V),大容量flash(32M),还有TI的5402DSP芯片、AD芯片和模拟放大电路以及LCD,其应用定位于便携式设备,请专家推荐一套电源解决方案。
答:新的便携式电话中需要几个不同的电压。比如LP3985中,我们需要3-4 LDO来提供系统电压。而且,LM2703/04中LCD背光用的白色发光二极管需要驱动器。再进一步,要使用电源管理单元(PMU),它包括LP3938等单元。更多信息请联系销售办事处。
问:现在很多手机采用锂离子聚合物电池,它的充放电特性和一般的锂电池有何不同,在充电器的芯片上是否也有不同?
答:锂聚合物电特性与锂离子相似,充放电特性也相似,因而充电器应该一样。
问:作为便携式设备的充电设备,其体积、质量的发展趋势也必将随之变小,不知专家对便携式设备的充电设备与便携设备的一体化的发展趋势做怎样的预测?未来会不会与ATM提款机类似,在街头出现能够为多种设备充电的公共充电装置?
答:新的电源管理单元(PMU),比如LP3938,把充电电路与电源管理单元集成在一起,因而每个便携式产品中已经有充电器。
问:我主要从事DC-DC的研发工作,我想问的问题是便携式充电一般采用哪些电源拓扑结构?另外便携式充电电源拓扑的小信号模型及大信号模型是什么样子的?
答:通常充电器有AC-DC适配器(线性或整流)。然后充电器使用有恒流、恒压控制的渐缓的DC-DC变换。通过电流检测电阻和向DC-DC控制环的反馈来设置充电电流以实现电流恒定,就像普通DC-DC转换器中的电流保护一样。
问:这种便携式设备充电能持续多长时间?它的发热温度高吗?
答:LP3945/6有内置的功率晶体管,最大输入电压是6V,充电电流1A,封装形式是LLP,使用印刷电路板(PCB)的迹线散热。如果PCB区域足够大就没有散热问题。
问:锂电池充电方式与铅酸电池的相似?该芯片可否用于UPS电源充电系统中?
答:锂电池与铅酸电池电特性不同,充放电特性也不同。铅酸电池可以以更高的瞬间电流放电,锂电池不行。由于对称多处理要求,UPS需要高的瞬间电流。
问:怎么能较精确的检测到电池的容量?通过检测电池开路电压来判断其容量精确度有多高?
答:精确检测电池容量的电路会很复杂,通常检测电池电压的精度不会很高。由于锂电池的电压在寿命周期的后期降得很快,因此通过检测电池开路电压来判断其容量比较准确。
问:1、能否提供7.6V的锂离子电池充电器解决方案?2、标称电压为7.6V锂离子电池的过压电压点和过放点是多少?
答:NS目前有LM3420/3620解决方案。详情和数据表请访问power.national.com。7.6V锂电池的最大充电终止电压是8.2V或8.4V(依焦炭或石墨阳极而定)。不同的用户可以设置不同的最小放电电压,通常大约在5.5V~6V左右。
问:当充多节电池时,会有不均衡的情况,请问你们怎样解决?
答:对Ni-Cd 或NiMH电池,你需要使用均衡电路来平衡多节电池不同的充电率。对锂离子电池,每节都有内置的保护电路,也可以进行均衡。
问:在锂离子电池的充电设备中,能否增加对电池好坏的自动检测功能?
答:在充电设备中增加这个功能很困难,因为有很多因素造成电池缺陷。而且,这会增加系统成本。
问:锂电池充电方法为恒定直流还是脉冲方式?电压如何控制?
答:通常是CC/CV方法,这是最安全的方法,充电周期也更长。一些用户可以使用脉冲充电方法进行快速充电。例如,如果终止电压是8.4V,你可以使用8.8V~8.4V、占空比50%的脉冲充电来进行快速充电。
问:怎样进行11.1/3600mAH锂电池简单高效充电?
答:通常,锂电池使用恒流和恒压充电方法。可以使用LM3402充3节锂电池。我们的数据表中有几个充电器电路。你可以从我们的网站下载:Power.national.com
问:1. 我希望在-43 C~70 C的范围内使用充电电池,锂电池能胜任吗?通过查资料我发现锂电池的低温特性很差,不知能否使用锂电池。
2.我希望能用快速充电器在1~2小时内即将3000mAh以上的电池充满,难度是否很大?
答:通常锂电池应该在0 C~50 C充电。要在更高的温度下充电,你可以请教锂电池生产厂,可以通过降低充电电流做到。在2小时内充满300mAH锂电池是可能的。你需要使用高的充电电流(>3A),要求用整流模式充电器代替线性模式充电器。
问:现在推出的充电模块与原有的LM3622有什么区别?有哪些优点?
答:主要优势和区别是:
-集成了旁路或功率晶体管
-可编程充电电流范围是500mA~ 950mA
-充电状态指示
-内置的5.6小时定时器。
问:怎样判定 WAKE UP 已完成?
答:依电池电压而定。例如,对一节锂电池,3.3V是它的阀值。不同的生产商电压也不同,请与你的销售商核对。
问:对于终止电压为4.2V的电池,选多少终止电压为最佳?电压误差多少?
答:这种情况下终止电压应设在4.2V。误差应小于1%。电压太大将损坏电池,导致充电周期减少(从500降低到300周期)。电压不足将使电池容量小。例如,用4.1V充电可能使电池容量小于正常值的20%以上。
问:如果用单片机检测过压,是检测峰峰值还是平均值?一般采用何种方法较好?
答:通常是检测峰峰值,不是平均值。检测峰峰值成本更低,更安全,检测平均值电路很复杂。
问:为什么说用脉冲电流充电25s后,电池的电压还没达到3V的话,电池就是损坏的呢?
答:据我们的经验,使用大脉冲电流(不同额定容量的电池的充电电流不同)进行唤醒时,应该在25S内达到3V。否则,电池很可能已损坏。
问:充电的检测主要有几种方法?其电流是如何调节的?保护电路的主要目的是什么?
答:终止检测的方法包括温度(最大值和差值)和电压(最大值和变化点)。充电电流通过充电器电路内的电流检测环路调整。保护电路用来保护电池,避免过充电引起火灾,甚至爆炸。
问:可充锂电的充电时间与它的容量是否有一个大概的标准?充电时间长会增加它的初期电量,每次都会这样吗?
答:充电器应该与电池匹配(大额定容量电池应该用大电流充电器充电)。只要电池充满,充电时间不会影响电池的初始容量(一些充电器可能充电时间长,一些短,但不影响最初容量)。
问:由于LM36XX,LP39XX的充电电压为4.1伏,而有的电池标称电压为3.6伏这样经常过冲对电池有无影响?
答:锂电池的标称充电电压是3.6V,但充电电压应是4.1V (或4.2V),这是正常的。
问:对于便携式产品的电池,应如何进行电路保护?
答:有两种保护电路:一种是电池保护,一种是充电器保护。对电池,有几家集成电路制造商提供保护部分。对充电器,应该有温度超范围、过流、过压保护。
问:恒压/恒流充电叫醒模式有多长?是否越短越好?
答:叫醒模式没有特定的时间限制。对LP3938来说,我们用大电流脉冲唤醒充电,将叫醒时间缩短到25s内,因为我们要保证用户知道电池是否有缺陷。如果时间太长,用户可能会不清楚。
问:在电压误差和充饱程度比值那部分当中,误差是指负误差还是正误差?
答:电压正误差和负误差都影响性能。有负误差时电池充不满,有正误差时将损坏电池,减少充电周期数。
问:1.锂离子电池为什么没有对其尺寸及规格进行统一,如AAA,AA等?2.可否介绍一下有关Ni-MH电池的特性及充电控制方法?
答:1.因为不同的电池生产商有自己的标准。2 Li-ion和Ni-MH充电器充电方法不同。由于化学性质不同,Ni-MH的充电曲线稍微平坦些。充Ni-MH电池时,可以使用恒压和恒流,但变换充电阶段时需要监视电池电压和温度。
问:1.如何减少充电过程中的发热?
2.通常情况下,当充电器接在220V AC上,但另一端并不接设备时,充电器仍微微发热,如何做到此时不发热?
答:1.使用效率高的电源,例如整流电源比线性电源好。2.关闭所有设备使静态电流最小。线性电源的变压器会发热。整流电源发热小。
问:LM2733 为什么有两种频率,怎么选择?SW 端输出的是不是这个频率?
答:不同的整流频率适用于不同的应用和需要。整流频率高的优点是,电感尺寸更小,即减小整个系统的尺寸。不过,有些应用有电磁干扰要求,因此有2个整流频率供用户选择。你可以在SW管脚测定整流波形。它的频率与设备的整流频率一样。
问:LP3946、LP3945 及 LP3938等芯片的具体应用是什么?恒压、恒流源充电器的特点有哪些?各自都有什么优势?它们的规范是什么?锂电的充电方法有哪些?具体过程怎样?有什么特性?
答:LP3945/46是电池充电管理集成电路。LP3938是用于移动电话的带充电器电路的电源管理集成电路。锂电池充电使用恒流和恒压充电方式。使用恒流模式对电池快速充电,在充电快结束时换到恒压模式。这是低成本、可靠的解决方案。
问:充电的检测主要有几种方法?其电流是如何调节的?保护电路的主要目的是什么?
答:总的来说,电池电压、温度和充电电流都应监视。对恒流模式,充电电流由电路设置。在恒压模式时,由于电池的输入阻抗变化,电流会自动改变。保护电路应该在锂离子电池组内,当操作不适当,如短路时,它保护锂电池。
问:充电过程中经常会出现哪些充电异常情况?
答:异常情况通常是由于电池或接触不好引起,这会导致部分充电或故障。
问:电源的体积如果变小,那怎么去解决发热问题?
答:使用功效电路来减小热耗散,例如整流电源的效率可以大于80%,线性电源的效率大约是50%。
问:恒压和恒流充电各自有何优缺点?
答:充电开始时使用恒流模式,因为那时电池的输入阻抗很低,如果使用恒压模式,电池中会流过很大的电流,这会产生很多问题并损坏电路和电池。电池电压达到某个值后,使用恒压模式来充电,这时充电电流会很低不会损坏电池。
问:恒压和恒流充电模式如何确定?是否自动转换?
答:依电池电压而定。充电器应该自动检测并改变充电模式。
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