Eguzki-energiaz elikatzen den argiztapen-irtenbidea: Slkor SL3-rekin 3763 zelulako litio-ioizko kargatze eraginkorra

Slkorren oinarri teknikoa Tsinghua Unibertsitatetik dator. Konpainia material berriek, prozesu berriek eta produktu berriek bultzatzen dute, nazioartean liderra den hirugarren belaunaldiko silizio karburozko (SiC) erdieroaleen potentzia-gailuen teknologia menperatuz. Slkor produktu elektronikoen diseinua, garapena, ekoizpena eta salmenta integratzen dituen goi-mailako teknologiako enpresa bat da, bezeroei produktu fidagarriak eskainiz eta zerbitzu teknikoak lagunduz.

1.1 Izena: Slkor SL3763 Hiru Ataleko Litiozko Bateria Kargatzeko Soluzioa

1.2 Aplikazioak: Bateriaren babeskopiaren aplikazioak, eskuzko gailuak, industria- eta medikuntza-tresna eramangarriak, tresna elektrikoak, bateria-kargagailu autonomoak.

2. Hiru ataletako litiozko baterien karga-kudeaketa osoa, 4A-rainoko karga-korrontea, gehiegizko tentsioaren aurkako babesa.

2.1 Kargatze automatikoa

Kargatzea amaitu ondoren, sarrerako energia iturria eta bateria kargagailura konektatuta jarraitzen badute, bateriaren tentsioa pixkanaka jaitsiko da autodeskargatzeagatik edo kargagatik. Bateriaren tentsioa tentsio konstanteko kargatzeko tentsioaren % 95.5era jaisten denean, SL3763 automatikoki kargatzeko egoeran sartzen da eta kargatzeko ziklo berri bat hasten du. Horrek bateriaren betetasuna % 80tik gora mantentzen duela ziurtatzen du.

Bateria kargagailura konektatuta ez dagoenean, SL3763ak irteerako kondentsadorea kargatzeko tentsio konstantera edo apur bat handiagoara kargatzen du, eta ondoren karga-amaierako egoerara sartzen da. BAT pinaren funtzionamendu-korronteak irteerako kondentsadorean duen deskarga-efektuagatik, BAT pineko tentsioa poliki-poliki jaitsiko da kargatzeko atalaseraino. SL3763ak berriro kargatzeko egoerara sartzen da, kargagailua kargatzeko egoeraren eta karga-amaierako egoeraren artean ziklatzea eraginez. Horrek zerra-hortz formako uhin-forma bat sortzen du BAT pinean eta pultsu-seinale bat igortzen du, bateriarik instalatuta ez dagoela adieraziz. Hobe da bateria kargagailura ez konektatzea martxan dagoen bitartean, bestela kargagailua egoera zehaztugabe batean sar daiteke eta korronte handia eman diezaioke bateriari denbora laburrean.

2.2 Bateriaren korrontea lo moduan

Sarrerako tentsioa galtzen denean edo sarrerako tentsioa bateriaren tentsioa baino txikiagoa denean, SL3763 lo moduan sartzen da. BAT eta CSP pinetara doan korrontea gutxi gorabehera 9uA da (VBAT = 12V).

3. Slkor markak eguzki-kargatzeko eta argiztapenerako aplikazioetarako irtenbide osoa eskaintzen du. 

Honen barnean daude tentsio eta korronte laginketarako produktuak, korronte iturri konstantez osatutako anplifikadoreak, zelula anitzeko Slkor litiozko bateriaren karga kudeaketa, gidatzeko hainbat Slkor MOSFET eta Slkor fototransistoreak.

4. Slkor SL3763-ren aplikazio tipikoa 3 ataletako litiozko bateria kargatzeko kudeaketan

4.1 Aplikazio-printzipioa:

Slkor SL3763 litiozko bateriaren karga-kudeaketa IC-a erabiltzen du kanpoko eguzki-sarrerako energia elektrikoa litiozko baterian gordetzeko, egunaren eta gauaren arteko aldaketa automatikoa lortuz, gaueko argi txiki baten modulua osatuz. U8 Slkor fototransistore bat da (SLPT0805AC). Eguzki-argi bizian, eroale bihurtzen da, 5V-ko elikatze-iturria automatikoki itzaliz. Horrela, Slkor SL348XT5 op-amp-aren alderantzizko sarrerak ezin du tentsioa hartu Slkor SL3400 MOSFET-a gidatzeko, eta argi-plaka itzali egiten da. Egunean zehar, eguzki-panelak litiozko bateria kargatzen du. Gauez, argia iluna denean, U8-k itzaltzen du, 5VCC pizten da eta litiozko bateriak J2 argi-plakari energia ematen dio.

4.2 1. irudia Slkor litiozko bateriaren kargatzeko txipa erakusten du. Erabiltzaileek kargatzeko korronte konstantearen balioa diseinatu dezakete datu-orriaren arabera. R1 kargatzeko erresistentzia da, 40mΩ, eta horrek 3A-ko kargatzeko korrontea ematen du (120mV / 40mΩ). Slkor SL4435 P kanaleko MOSFET bat da, 30mΩ-ko erresistentzia duena 4.5V-ko ate-tentsioan, 30V-ko iraupen-tentsioarekin eta 10A-ko gehienezko korrontearekin, oso egokia da goi-aldeko kommutaziorako. SS56-k Slkor Schottky diodo bat ere erabiltzen du, 5A-ko zuzenketa-korrontearekin eta 60V-ko alderantzizko tentsioarekin, oso egokia tentsio baxuko aplikazioetarako.

4.3 2. irudia Slkor MOSFET SL2305S erabiltzen du, 4A-ko korronte maximoa eta 45mΩ baino gutxiagoko erresistentzia tipikoa duena 4.5V-ko atearen gidatzeko seinalean, SOT23 pakete batean. Oso egokia da kommutazio aplikazioetarako, barne-erresistentzia oso baxua duelako. Zirkuitu honek potentzia kommutazioa ere inplementatzen du.

4.4 3. irudia Slkor LM2596S-5.0 erabiltzen du, 5V-ko irteera finkoko DC-DC potentzia kudeatzeko buck txipa. Sarrerako tentsio-tartea 5-30V da eta kanpoko osagai gutxi behar ditu. Erabiltzaileek zirkuitua datu-orrien arabera eraiki dezakete.

4.5 4. irudia Irudian argi-taularen zirkuitua erakusten da. Zirkuituak Slkor SL348XT5 anplifikadore operazionala erabiltzen du. Anplifikadore operazional honek errail-errail sarrera eta irteera ditu, abiadura txikiarekin, eta horrek oso egokia egiten du seinaleak eskuratzeko eta anplifikatzeko aplikazioetarako. Anplifikadore operazionalaren irteerako korronte maximoa 40mA da, eta hemen zuzenean Slkor SL3400 MOSFET-a gidatzen du, korronte-iturri konstanteko zirkuitu bat osatuz. Argiaren distira alda daiteke R19 erresistentziaren balioa doituz. Slkor MOSFET SL3400-k 30V-ko gehienezko tentsioa eta 5.8A-ko korronte-balorazioa ditu, eta SOT-23 pakete batean dator. Bere VGS atalase-tentsioa 0.9V da, eta horrek oso egokia egiten du tentsio baxuko aplikazioetarako, hala nola PWM aplikazioetarako, energia-kudeaketarako eta karga-aldaketarako.

4.6 5. irudia erakusten du argi biziaren pean, Slkor SLPT0805AC-LB1 fototransistoreak eroale egiten duela, Q7-k mozten duela, eguzki-argiaren panela automatikoki itzaltzea lortuz eguneko eguzki-argia dagoenean.

Zirkuitu honek Slkor SLPT0805AC-LB1 osagai nagusia erabiltzen du. LED infragorriekiko sentikortasun handiko sentsore fotosentikorra da, gainazaleko muntaketa-pakete batean. Txikia, oso fidagarria, energia aurreztekoa, ingurumena errespetatzen duena eta aplikazio sorta zabala du. Argi-kontroleko hainbat argiztapen-produktutarako egokia da, hala nola gaueko argi txikietarako.

5. Jarraian, Slkor litiozko bateriaren txiparen SL3763 kargatzeko DEMO taula dago.

5.1 Slkor Aplikazioen Ingeniarientzako Iradokizunak:

PCB diseinu ona ezinbestekoa da SL3763-aren funtzionamendu egokia bermatzeko, erradiazio elektromagnetikoa murrizteko eta bihurketa-eraginkortasuna hobetzeko. 1. irudiko zirkuituarentzat, kontuan hartu puntu hauek PCBa diseinatzerakoan:

(1) Sarrerako iragazki-kondentsadorearen terminal positiboa P kanaleko MOSFETaren iturritik gertu egon behar da.
(2) D1 diodoa induktoretik gertu egon behar da; korronte-sentsore erresistentzia induktoretik gertu egon behar da.
(3) Irteerako kondentsadorea korronte-sentsore erresistentziaren ondoan egon behar da.
(4) Sarrerako iragazki-kondentsadorearen, P kanaleko MOSFETaren, D1 diodoaren, induktorearen, korronte-sentsazio-erresistentziaren eta irteerako iragazki-kondentsadorearen arrastoak ahalik eta laburrenak izan behar dira.
(5) SL3763-ren GND pineko eta COM pineko begiztaren konpentsazio-osagaien lurrerako konexioa bereizita konektatu behar da sistemaren lurrera, kommutazio-zaratak begiztaren egonkortasunari eragin ez diezaion. Sarrerako kondentsadorearen lurrerako terminala, D2 diodoaren anodoa eta irteerako kondentsadorearen lurrerako terminala lehenik kobrezko eremu berera konektatu behar dira sistemaren lurrera itzuli aurretik. Puntu hau oso garrantzitsua da SL3763-ren funtzionamendu normala bermatzeko.
(6) R1 korronte-sentsore erresistentziaren kokapenak ziurtatu behar du txiparen CSP pinetik eta BAT pinetik R1erako konexioak nahiko laburrak direla. CSP pinetik eta BAT pinetik R1erako konexioak geruza berean egon behar dira eta distantzia ahalik eta txikiena izan behar da. Karga-korrontearen detekzio zehaztasuna bermatzeko, CSP pinetik eta BAT pinetik zuzenean konektatu behar dira korronte-sentsore erresistentziarekin.

6. Slkor SL3763 kargatzeko DEMO plakaren BOM informazioa honako hau da:

Slkor "Slkor" markako produktu berrien erabilera errazteko eta bezeroentzako laguntza teknikoa hobetzeko, dagokien DEMO taulak eskaintzen dizkie azken bezeroei eta banatzaileei.