Güneş Enerjili Aydınlatma Çözümü: Slkor SL3 ile Verimli 3763 Hücreli Li-Ion Şarjı

SIkorŞirketin teknik omurgası Tsinghua Üniversitesi'nden geliyor. Şirket, yeni malzemeler, yeni süreçler ve yeni ürünlerle güçlendirilmiş olup, uluslararası alanda lider üçüncü nesil yarı iletken silisyum karbür (SiC) güç cihazı teknolojisinde uzmanlaşmıştır. Slkor elektronik ürünlerin tasarımını, geliştirilmesini, üretimini ve satışını entegre eden, müşterilere güvenilir ürünler sunan ve teknik destek hizmetleri sağlayan yüksek teknolojili bir kuruluştur.

1.1 Adı: Slkor SL3763 Üç Bölmeli Lityum Pil Şarj Çözümü

1.2 Uygulamalar: Yedek pil uygulamaları, el tipi cihazlar, taşınabilir endüstriyel ve tıbbi aletler, elektrikli el aletleri, bağımsız pil şarj cihazları.

2. Üç bölümlü lityum piller için tam şarj yönetimi, 4A'ya kadar şarj akımı, aşırı voltaj koruması.

2.1 Otomatik Şarj

Şarj işlemi tamamlandıktan sonra, giriş güç kaynağı ve akü şarj cihazına bağlı kalırsa, akü voltajı kendiliğinden deşarj veya yük nedeniyle kademeli olarak düşecektir. Akü voltajı, sabit voltajlı şarj voltajının %95.5'ine düştüğünde, SL3763 otomatik olarak şarj durumuna geçer ve yeni bir şarj döngüsü başlatır. Bu, akünün doluluk oranının %80'in üzerinde kalmasını sağlar.

Pil şarj cihazına bağlı olmadığında, SL3763 çıkış kapasitörünü sabit voltaj şarj voltajına veya biraz daha yüksek bir değere kadar şarj eder ve ardından şarj sonu durumuna girer. BAT pininin çalışma akımının çıkış kapasitörü üzerindeki deşarj etkisi nedeniyle, BAT pinindeki voltaj yavaşça şarj eşiğine düşer. SL3763 tekrar şarj durumuna girer ve şarj cihazının şarj durumu ile şarj sonu durumu arasında geçiş yapmasına neden olur. Bu, BAT pininde testere dişi dalga formu oluşturur ve pilin takılı olmadığını belirten bir darbe sinyali verir. Çalışırken aküyü şarj cihazına bağlamamak en iyisidir, aksi takdirde şarj cihazı belirsiz bir duruma girebilir ve aküye kısa bir süre için yüksek akım verebilir.

2.2 Uyku Modunda Pil Akımı

Giriş voltajı kaybolduğunda veya giriş voltajı akü voltajından düşük olduğunda, SL3763 uyku moduna girer. BAT ve CSP pinlerine akan akım yaklaşık 9uA'dır (VBAT = 12V).

3. Slkor markası güneş enerjisiyle şarj ve aydınlatma uygulamalarına yönelik komple bir çözüm sunuyor. 

Bunlara voltaj ve akım örneklemesi için ürünler, sabit akım kaynaklarından oluşan amplifikatörler, çok hücreli Slkor lityum pil şarj yönetimi, sürüş için çeşitli Slkor MOSFET'ler ve Slkor fototransistörler dahildir.

4. 3763 Bölümlü Lityum Pil Şarj Yönetiminde Slkor SL3'ün Tipik Uygulaması

4.1 Uygulama İlkesi:

Güneşin harici girişinden gelen elektrik enerjisini lityum pile depolamak için Slkor SL3763 lityum pil şarj yönetim entegre devresini kullanır ve böylece gündüz ile gece arasında otomatik geçiş sağlayarak küçük bir gece lambası için bir sürücü modülü oluşturur. U8, bir Slkor fototransistörüdür (SLPT0805AC). Güçlü güneş ışığı altında iletim yaparak 5V güç kaynağını otomatik olarak kapatır. Bu şekilde, Slkor SL348XT5 op-amp'nin ters çevirmeyen girişi, Slkor SL3400 MOSFET'i çalıştırmak için bir voltaj örneği alamaz ve ışık kartı kapanır. Gün boyunca güneş paneli lityum pili şarj eder. Geceleri ışık loş olduğunda U8 kapanır, 5VCC açılır ve lityum pil, ışık kartı J2'ye güç sağlar.

4.2 Şekil 1 Slkor lityum pil şarj çipini göstermektedir. Kullanıcılar, veri sayfasına göre sabit akım şarj akımı değerini tasarlayabilirler. R1, 40 mΩ'luk şarj direncidir ve 3 A (120 mV / 40 mΩ) şarj akımı sağlar. Slkor SL4435, 30 V kapı voltajında, 4.5 V dayanım voltajında ​​ve 30 A maksimum akımda yalnızca 10 mΩ'luk bir açık dirence sahip bir P kanallı MOSFET'tir ve bu da onu yüksek taraf anahtarlama için oldukça uygun hale getirir. SS56 ayrıca, 5 A doğrultma akımına ve 60 V ters voltaja sahip bir Slkor Schottky diyot kullanır ve bu da düşük voltajlı uygulama senaryoları için oldukça uygundur.

4.3 Şekil 2 2305 V'luk bir kapı sürücü sinyalinde maksimum 4 A akım ve 45 mΩ'dan düşük tipik bir açık direnç değerine sahip Slkor MOSFET SL4.5S, bir SOT23 paketinde kullanılır. Çok düşük iç direnci sayesinde anahtarlama uygulamaları için oldukça uygundur. Bu devre aynı zamanda güç anahtarlamasını da gerçekleştirir.

4.4 Şekil 3 Sabit 2596V çıkışlı DC-DC güç yönetimi buck çipi olan Slkor LM5.0S-5'ı kullanır. Giriş voltaj aralığı 5-30V'tur ve çok az harici bileşen gerektirir. Kullanıcılar devreyi veri sayfasına göre oluşturabilirler.

4.5 Şekil 4 Işık kartı sürücü devresini göstermektedir. Devre, Slkor SL348XT5 operasyonel amplifikatörünü kullanmaktadır. Bu op-amp, düşük eğim oranına sahip raydan raya giriş ve çıkış özelliğiyle sinyal toplama ve yükseltme uygulamaları için oldukça uygundur. Op-amp'in maksimum çıkış akımı 40 mA'dir ve burada doğrudan Slkor SL3400 MOSFET'i sürerek sabit bir akım kaynağı devresi oluşturur. Işığın parlaklığı, R19 direnç değeri ayarlanarak değiştirilebilir. Slkor MOSFET SL3400, 30 V maksimum dayanım voltajına, 5.8 A akım değerine sahiptir ve bir SOT-23 paketiyle birlikte gelir. VGS eşik voltajı 0.9 V'tur ve bu da onu PWM uygulamaları, güç yönetimi ve yük anahtarlama gibi düşük voltajlı sürücü uygulamaları için oldukça uygun hale getirir.

4.6 Şekil 5 Güçlü ışık altında Slkor SLPT0805AC-LB1 fototransistörünün iletime geçtiğini, Q7'nin kesildiğini ve gündüz güneş ışığı altında güneş ışığı panelinin otomatik olarak kapandığını göstermektedir.

Bu devre, ana bileşen Slkor SLPT0805AC-LB1'i kullanır. Yüzeye monte bir pakette, kızılötesi LED'e karşı yüksek hassasiyete sahip bir ışığa duyarlı sensördür. Küçük, son derece güvenilir, enerji tasarruflu, çevre dostudur ve geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. Küçük gece lambaları gibi çeşitli ışık kontrollü aydınlatma ürünleri için uygundur.

5. Aşağıda Slkor Lityum Pil Çipi SL3763 Şarj DEMO Kartı bulunmaktadır

5.1 Mühendisler için Slkor Uygulamalarından Öneriler:

SL3763'ün düzgün çalışmasını sağlamak, elektromanyetik radyasyonu azaltmak ve dönüşüm verimliliğini artırmak için iyi bir PCB tasarımı çok önemlidir. Şekil 1'deki devre için PCB tasarlarken aşağıdaki noktaları göz önünde bulundurun:

(1) Giriş filtre kapasitörünün pozitif terminali, P-kanal MOSFET'in kaynağına yakın olmalıdır.
(2) Diyot D1 indüktöre yakın olmalıdır; akım algılama direnci indüktöre yakın olmalıdır.
(3) Çıkış kondansatörü akım algılama direncine yakın olmalıdır.
(4) Giriş filtre kondansatörü, P-kanal MOSFET, diyot D1, indüktör, akım algılama direnci ve çıkış filtre kondansatörü için izler mümkün olduğunca kısa olmalıdır.
(5) SL3763'ün GND ve COM pinlerindeki devre kompanzasyon bileşenlerinin toprak bağlantısı, devre kararlılığını etkileyen anahtarlama gürültüsünü önlemek için sistem topraklamasına ayrı ayrı bağlanmalıdır. Giriş kapasitörünün toprak terminali, D2 diyotunun anodu ve çıkış kapasitörünün toprak terminali, sistem topraklamasına geri dönmeden önce aynı bakır alana bağlanmalıdır. Bu nokta, SL3763'ün normal çalışmasını sağlamak için çok önemlidir.
(6) Akım algılama direnci R1'in yerleşimi, çipin CSP pini ve BAT pininden R1'e olan bağlantıların nispeten kısa olmasını sağlamalıdır. CSP pini ve BAT pininden R1'e olan bağlantılar aynı katmanda olmalı ve mesafe mümkün olduğunca küçük olmalıdır. Şarj akımı algılama doğruluğunu sağlamak için, CSP pini ve BAT pini doğrudan akım algılama direncine bağlanmalıdır.

6. Slkor SL3763 Şarj DEMO Kartı için BOM bilgileri aşağıdaki gibidir:

Slkor Son kullanıcılara ve distribütörlere, yeni "Slkor" markalı ürünlerin kullanımını kolaylaştırmak ve müşterilere yönelik destekleyici teknik hizmetleri geliştirmek amacıyla uygun DEMO kartları sağlar.