可用2.5V~3.0V的穩(wěn)壓器(LDO)進行恒壓充電,無需特殊電池充電IC的標稱電壓2V~3V的鋰二次電池、全固態(tài)電池已開始普及。這是便于小型IoT設備的電源和工業(yè)設備備份等的電池。
將介紹適這種充電的穩(wěn)壓器(LDO)和解決方案。
備注:LDO充電 鋰二次電池、充電特征示例
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解決方案概要
標稱電壓2~3V的鋰二次電池和全固態(tài)電池具有以下特點,也適合于工業(yè)設備的備份用途、可穿戴設備及Smartcard等。 ●可使用LDO進行恒壓充電可能。(無需專用的高價CV/CC充電IC) ●耐過放電,可用于簡單的放電檢測 ●因為是電池,所以能長時間維持恒定電壓
●比起電壓直線下降的Supercap,能更簡單、有效地提取能量 ●也有70℃、105℃等高溫對應產(chǎn)品 ●也有回流對應 / 熱層壓加工對應品
關于充電用LDO
因二次電池的大容量成為負載,所以低消耗穩(wěn)壓器適合于LDO。
在電路框圖的電路中說明工作。
充電時
可在充電狀態(tài)下使用。
充電后,電池電壓短期內(nèi)上升到LDO的輸出電壓之后,會逐漸充電。
無需滿充電檢測,在滿充電后,一般無需關閉穩(wěn)壓器。
使用時
可在充電狀態(tài)下使用。
VIN沒有電壓時,為了不白白消耗儲存在二次電池中的能量,需要防止回流到VIN及使LDO處于待機狀態(tài)。
在本電路框中,在用SBD防止回流的同時,通過連接到SBD陽極側的下拉電阻,成為LDO的CE=“L”,穩(wěn)壓器將處于待機狀態(tài)。
由此,可從二次電池將消耗電流僅抑制為穩(wěn)壓器VOUT引腳的微小電流。(稱為“VOUTSINK電流”) 低消耗穩(wěn)壓器
XC6240: VOUT= 2.63V(包括溫度/偏差在內(nèi) 最大值 2.7V)
XC6215: VOUT= 0.9V~5.0V(0.1V步進)
電池電壓監(jiān)視用RESET IC
用超低消耗電壓檢測器監(jiān)視電池電壓。大致有兩種用途。
電池電壓下降時,控制MCU / 下一級電源IC(穩(wěn)壓器、降壓/升壓DC/DC)
電池電壓下降時,將停止MCU及下一級電源IC的工作。由此,電池電壓下降時使MCU停止工作,可防止誤動作。此外,重要的是可很小抑制此后的消耗電流。要抑制消耗電流,也有使用電壓檢測器的輸出與Pch FET來切斷電源生產(chǎn)線的方法。
控制系統(tǒng)(MCU、下一級電源IC)的工作開始
電池電壓超過電壓檢測器的解除電壓時,通過輸出信號使MCU和下一級電源IC開始工作。在使用內(nèi)部阻抗高的二次電池時,使用VD可抑制由于內(nèi)部阻抗與沖擊電流造成系統(tǒng)工作及停止反復的現(xiàn)象。 為了抑制停止時的消耗電流使用無需上拉電阻的CMOS輸出型。 超低消耗電壓檢測器
XC6140: 檢測電壓 = 1.6~2.2V, 解除電壓 = 2.475V(使用LDO開始充電時解除的電壓)
XC6136: 檢測電壓 = 1.2V~5.0V, 解除電壓 = 檢測電壓 + 5%
通過這種非常簡單的電路,可制作二次電池的解決方案。
由于MCU對應低電壓工作,可將標稱電壓2~3V的鋰電池直接連接到MCU,所以已成為非常易于使用的解決方案。
原文標題:有了這個解決方案,制作鋰二次電池妥妥的!
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