Solução de Iluminação Solar: Carregamento Eficiente de Íons de Lítio de 3 Células com Slkor SL3763

SlkorA espinha dorsal técnica da vem da Universidade de Tsinghua. A empresa é impulsionada por novos materiais, novos processos e novos produtos, dominando a tecnologia de dispositivos de energia semicondutores de carboneto de silício (SiC) de terceira geração, líder internacional. Slkor é uma empresa de alta tecnologia que integra o design, desenvolvimento, produção e vendas de produtos eletrônicos, fornecendo aos clientes produtos confiáveis ​​e serviços técnicos de suporte.

1.1 Nome: Solução de carregamento de bateria de lítio de três seções Slkor SL3763

1.2 aplicativos: Aplicações de bateria de reserva, dispositivos portáteis, instrumentos médicos e industriais portáteis, ferramentas elétricas, carregadores de bateria autônomos.

2. Gerenciamento completo de carregamento para baterias de lítio de três seções, corrente de carga de até 4A, proteção contra sobretensão.

2.1 Recarga Automática

Após a conclusão do carregamento, se a fonte de alimentação de entrada e a bateria permanecerem conectadas ao carregador, a tensão da bateria cairá gradualmente devido à autodescarga ou à carga. Quando a tensão da bateria cai para 95.5% da tensão de carga constante, o SL3763 entra automaticamente no estado de carregamento e inicia um novo ciclo de carga. Isso garante que a carga da bateria seja mantida acima de 80%.

Quando a bateria não está conectada ao carregador, o SL3763 carrega o capacitor de saída até a tensão de carga constante ou um pouco mais alta e, em seguida, entra no estado de fim de carga. Devido ao efeito de descarga da corrente de operação do pino BAT no capacitor de saída, a tensão no pino BAT cai lentamente até o limite de recarga. O SL3763 entra novamente no estado de carga, fazendo com que o carregador alterne entre o estado de carga e o estado de fim de carga. Isso cria uma forma de onda dente de serra no pino BAT e emite um sinal de pulso indicando que nenhuma bateria está instalada. É melhor não conectar a bateria ao carregador enquanto ele estiver funcionando, caso contrário, o carregador pode entrar em um estado indeterminado e também pode fornecer uma grande corrente à bateria por um curto período.

2.2 Corrente da bateria no modo de espera

Quando a tensão de entrada é perdida ou a tensão de entrada é menor que a tensão da bateria, o SL3763 entra em modo de espera. A corrente que flui para os pinos BAT e CSP é de aproximadamente 9 uA (VBAT = 12 V).

3. A marca Slkor oferece uma solução completa para aplicações em carregamento e iluminação solar. 

Isso inclui produtos para amostragem de tensão e corrente, amplificadores compostos de fontes de corrente constante, gerenciamento de carga de bateria de lítio Slkor multicelular, vários MOSFETs Slkor para acionamento e fototransistores Slkor.

4. Aplicação típica do Slkor SL3763 no gerenciamento de carga de bateria de lítio de 3 seções

4.1 Princípio de Aplicação:

Utiliza o circuito integrado de gerenciamento de carga da bateria de lítio Slkor SL3763 para armazenar energia elétrica da entrada solar externa na bateria de lítio, permitindo a comutação automática entre dia e noite, formando um módulo de acionamento para uma pequena luz noturna. O U8 é um fototransistor Slkor (SLPT0805AC). Sob forte luz solar, ele conduz, desligando automaticamente a fonte de alimentação de 5 V. Dessa forma, a entrada não inversora do amplificador operacional Slkor SL348XT5 não consegue amostrar uma tensão para acionar o MOSFET Slkor SL3400, e a placa de luz desliga. Durante o dia, o painel solar carrega a bateria de lítio. À noite, quando a luz está fraca, o U8 desliga, o 5 VCC liga e a bateria de lítio fornece energia para a placa de luz J2.

4.2 Figura 1 A figura a seguir mostra o chip de carregamento de bateria de lítio Slkor. Os usuários podem projetar o valor da corrente de carga constante de acordo com a folha de dados. R1 é o resistor de carga, 40 mΩ, resultando em uma corrente de carga de 3 A (120 mV / 40 mΩ). O Slkor SL4435 é um MOSFET de canal P com uma resistência de apenas 30 mΩ a uma tensão de porta de 4.5 V, uma tensão suportável de 30 V e uma corrente máxima de 10 A, tornando-o muito adequado para comutação no lado alto. O SS56 também utiliza um diodo Schottky Slkor com uma corrente de retificação de 5 A e uma tensão reversa de 60 V, muito adequado para cenários de aplicação de baixa tensão.

4.3 Figura 2 Utiliza o MOSFET Slkor SL2305S com corrente máxima de 4 A e resistência de ativação típica inferior a 45 mΩ, com sinal de acionamento de gate de 4.5 V, em encapsulamento SOT23. É muito adequado para aplicações de comutação devido à sua baixíssima resistência interna. Este circuito também implementa comutação de potência.

4.4 Figura 3 Utiliza o Slkor LM2596S-5.0, um chip buck de gerenciamento de energia DC-DC com saída fixa de 5 V. A faixa de tensão de entrada é de 5 a 30 V e requer poucos componentes externos. Os usuários podem montar o circuito de acordo com a folha de dados.

4.5 Figura 4 mostra o circuito de acionamento da placa de luz. O circuito utiliza o amplificador operacional Slkor SL348XT5. Este amplificador operacional possui entrada e saída trilho a trilho com baixa taxa de variação, tornando-o muito adequado para aplicações de aquisição e amplificação de sinais. A corrente máxima de saída do amplificador operacional é de 40 mA, aqui ele aciona diretamente o MOSFET Slkor SL3400, formando um circuito de fonte de corrente constante. O brilho da luz pode ser alterado ajustando o valor do resistor R19. O MOSFET Slkor SL3400 tem uma tensão máxima de resistência de 30 V, uma classificação de corrente de 5.8 A e vem em um encapsulamento SOT-23. Sua tensão limite VGS é de 0.9 V, tornando-o muito adequado para aplicações de acionamento de baixa tensão, como aplicações PWM, gerenciamento de energia e comutação de carga.

4.6 Figura 5 mostra que sob luz forte, o fototransistor Slkor SLPT0805AC-LB1 conduz, Q7 desliga, conseguindo o desligamento automático do painel de luz solar durante o dia.

Este circuito utiliza o componente-chave Slkor SLPT0805AC-LB1. Trata-se de um sensor fotossensível com alta sensibilidade a LEDs infravermelhos, em um encapsulamento para montagem em superfície. É pequeno, altamente confiável, econômico em termos de energia, ecologicamente correto e possui uma ampla gama de aplicações. É adequado para diversos produtos de iluminação com controle de luz, como pequenas luzes noturnas.

5. Abaixo está a placa de demonstração de carregamento do chip de bateria de lítio Slkor SL3763

5.1 Sugestões de aplicativos Slkor para engenheiros:

Um bom projeto de PCB é crucial para garantir o funcionamento adequado do SL3763, reduzir a radiação eletromagnética e melhorar a eficiência de conversão. Para o circuito da Figura 1, considere os seguintes pontos ao projetar a PCB:

(1) O terminal positivo do capacitor do filtro de entrada deve estar próximo à fonte do MOSFET do canal P.
(2) O diodo D1 deve estar próximo ao indutor; o resistor de detecção de corrente deve estar próximo ao indutor.
(3) O capacitor de saída deve estar próximo ao resistor de detecção de corrente.
(4) Os traços para o capacitor do filtro de entrada, MOSFET de canal P, diodo D1, indutor, resistor de detecção de corrente e capacitor do filtro de saída devem ser tão curtos quanto possível.
(5) A conexão de aterramento para os componentes de compensação do loop nos pinos GND e COM do SL3763 deve ser conectada separadamente ao aterramento do sistema para evitar que o ruído de comutação afete a estabilidade do loop. O terminal de aterramento do capacitor de entrada, o ânodo do diodo D2 e ​​o terminal de aterramento do capacitor de saída devem ser conectados primeiro à mesma área de cobre antes de retornar ao aterramento do sistema. Este ponto é muito importante para garantir o funcionamento normal do SL3763.
(6) O posicionamento do resistor de detecção de corrente R1 deve garantir que as conexões dos pinos CSP e BAT do chip ao R1 sejam relativamente curtas. As conexões dos pinos CSP e BAT ao R1 devem estar na mesma camada e a distância deve ser a menor possível. Para garantir a precisão da detecção da corrente de carga, os pinos CSP e BAT devem ser conectados diretamente ao resistor de detecção de corrente.

6. As informações da lista de materiais para a placa de demonstração de carregamento Slkor SL3763 são as seguintes:

Slkor fornece placas DEMO correspondentes para clientes finais e distribuidores para facilitar o uso de novos produtos da marca "Slkor" e aprimorar os serviços técnicos de suporte aos clientes.