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太阳能照明解决方案:采用 Slkor SL3 实现高效的 3763 节锂离子充电
S勒科尔公司技术骨干来自清华大学,公司以新材料、新工艺、新产品为驱动,掌握国际领先的第三代半导体碳化硅(SiC)功率器件技术。 斯科尔 是一家集电子产品设计、研发、生产、销售于一体的高新技术企业,为客户提供可靠的产品和配套的技术服务。
1.1 姓名: Slkor SL3763三节锂电池充电方案
1.2应用: 备用电池应用、手持设备、便携式工业和医疗仪器、电动工具、独立电池充电器。
2.完善的三节锂电池充电管理,充电电流高达4A,过压保护。
2.1 自动充值
充电完成后,如果输入电源和电池仍然连接到充电器,电池电压会由于自放电或负载而逐渐下降。当电池电压降至恒压充电电压的 95.5% 时,SL3763 自动进入充电状态并开始新的充电周期。这确保电池的充满度保持在 80% 以上。
当电池未连接到充电器时,SL3763 将输出电容充电至恒压充电电压或略高,然后进入充电结束状态。由于 BAT 引脚的工作电流对输出电容的放电效应,BAT 引脚的电压将缓慢降至再充电阈值。SL3763 再次进入充电状态,使充电器在充电状态和充电结束状态之间循环。这会在 BAT 引脚产生锯齿波,并输出指示未安装电池的脉冲信号。 最好不要在充电器运行时将电池连接到充电器,否则充电器可能会进入不确定状态,并且还可能在短时间内向电池输送大电流。
2.2 睡眠模式下的电池电流
当输入电压丢失或输入电压低于电池电压时,SL3763进入休眠模式,流入BAT和CSP引脚的电流约为9uA(VBAT=12V)。
3. Slkor品牌为太阳能充电和照明应用提供了完整的解决方案。
其中包括用于电压和电流采样的产品、由恒流源组成的放大器、多节Slkor锂电池充电管理、用于驱动的各种Slkor MOSFET以及Slkor光电晶体管。
4、Slkor SL3763在三节锂电池充电管理中的典型应用


4.1 应用原理:
利用Slkor SL3763锂电池充电管理IC,将太阳能外部输入的电能储存到锂电池中,实现白天和夜晚的自动切换,组成一个小型夜灯的驱动模块。U8为Slkor光敏三极管(SLPT0805AC),在阳光强烈时,该三极管导通,自动关闭5V电源,这样Slkor SL348XT5运放的同相输入端就无法采样到电压来驱动Slkor SL3400 MOSFET,灯板关闭。白天,太阳能板给锂电池充电。夜晚光线昏暗时,U8截止,5VCC导通,锂电池为灯板J2供电。
4.2 图 1 图中展示了Slkor锂电池充电芯片,用户可以根据其datasheet自行设计恒流充电电流值。R1为充电电阻,取值40mΩ,因此充电电流为3A(120mV/40mΩ)。Slkor SL4435是一款P沟道MOSFET,在栅极电压30V、耐压4.5V、最大电流30A时,导通电阻仅为10mΩ,非常适合高端开关应用。SS56也采用了Slkor肖特基二极管,整流电流5A,反向耐压60V,非常适合低压应用场景。
4.3 图 2 采用 Slkor MOSFET SL2305S,其最大电流为 4A,栅极驱动信号为 45V 时典型导通电阻小于 4.5mΩ,采用 SOT23 封装。由于其内部电阻极低,非常适合用于开关应用。该电路还实现了功率开关。
4.4 图 3 采用Slkor LM2596S-5.0,这是一款固定5V输出的DC-DC电源管理降压芯片。输入电压范围为5-30V,只需极少的外部元件。用户可以根据数据手册搭建电路。
4.5 图 4 图中展示了灯板驱动电路。该电路采用了Slkor SL348XT5运算放大器。该运算放大器具有轨到轨输入输出和低压摆率,非常适合信号采集和放大应用。该运算放大器的最大输出电流为40mA,在这里它直接驱动Slkor SL3400 MOSFET,形成恒流源电路。通过调节R19电阻值可以改变灯光的亮度。Slkor SL3400 MOSFET的最大耐压为30V,额定电流为5.8A,采用SOT-23封装。其VGS阈值电压为0.9V,非常适合低压驱动应用,例如PWM应用、电源管理和负载切换。
4.6 图 5 显示强光照射下,Slkor SLPT0805AC-LB1光敏晶体管导通,Q7截止,实现白天阳光照射时太阳能灯板的自动关闭。
本电路采用关键器件Slkor SLPT0805AC-LB1。它是一款对红外LED具有高灵敏度的光敏传感器,采用表贴封装。它体积小巧、可靠性高、节能环保,应用范围广泛。适用于各种光控照明产品,例如小夜灯。
5.下图是Slkor锂电池芯片SL3763充电DEMO板


5.1 Slkor应用给工程师的建议:
良好的PCB设计对于确保SL3763正常工作、减少电磁辐射和提高转换效率至关重要。对于图1中的电路,设计PCB时请考虑以下几点:
(1)输入滤波电容的正极应靠近P沟道MOSFET的源极。
(2)二极管D1必须靠近电感;电流检测电阻必须靠近电感。
(3)输出电容必须靠近电流检测电阻。
(4)输入滤波电容、P沟道MOSFET、二极管D1、电感、电流检测电阻、输出滤波电容的走线应尽可能短。
(5)SL3763 的 GND 引脚和 COM 引脚处的环路补偿元件的接地连接应分别连接到系统地,以避免开关噪声影响环路稳定性。输入电容的接地端、二极管 D2 的阳极以及输出电容的接地端应首先连接到同一覆铜区域,然后再返回系统地。这一点对于确保 SL3763 的正常工作至关重要。
(6)电流检测电阻R1的放置应确保芯片CSP引脚和BAT引脚到R1的连线较短。CSP引脚和BAT引脚到R1的连线应位于同一层,且距离尽可能小。为了保证充电电流检测精度,CSP引脚和BAT引脚应直接连接到电流检测电阻。
6.Slkor SL3763充电DEMO板BOM信息如下:
|
数量 |
评论 |
代号 |
价值 |
制造商零件编号 |
生产厂家 |
|
4 |
PZ254V-11-02P |
BAT1、J1、J2、VIN1 |
PZ254V-11-02P |
||
|
2 |
10uF |
C1,C4 |
10uF |
CC1206KKX5R9BB106 |
|
|
1 |
100nF |
C2 |
100nF |
CC0603KRX7R0BB104 |
|
|
1 |
220uF |
C3 |
220uF |
PA35V220M6x12 |
|
|
2 |
100nF |
C5,C9 |
100nF |
CC0603KRX7R9BB104 |
|
|
1 |
470uF |
C6 |
470uF |
PA35V470M10x12 |
|
|
1 |
1uF |
C7 |
1uF |
CGA0603X5R105K500JT |
|
|
1 |
10nF |
C8 |
10nF |
CC0603KRX7R9BB103 |
|
|
1 |
SS56 |
D1 |
SS56 |
斯科尔 |
|
|
1 |
B5819WS |
D3 |
B5819WS |
斯科尔 |
|
|
1 |
SS34 |
D4 |
SS34 |
斯科尔 |
|
|
1 |
33uH |
L1 |
33uH |
FXL0650-330-M |
|
|
1 |
68uH |
L2 |
68uH |
PSPMAA0605H-680M-IGF |
|
|
2 |
LTST-C190KSKT |
LED1,LED2 |
LTST-C190KSKT |
||
|
1 |
YLED0603R |
LED49 |
YLED0603R |
||
|
2 |
SL2305S |
Q4,Q7 |
SL2305S |
斯科尔 |
|
|
1 |
SL3400 |
Q5 |
SL3400 |
斯科尔 |
|
|
1 |
SL4435A |
Q6 |
SL4435A |
斯科尔 |
|
|
1 |
40mΩ |
R1 |
40mΩ |
JER1206F1R040 |
|
|
1 |
20kΩ |
R2 |
20kΩ |
RT0603BRD0720KL |
|
|
1 |
3kΩ |
R3 |
3kΩ |
0603WAF3001T5E |
|
|
1 |
120Ω |
R4 |
120Ω |
0603WAF1200T5E |
|
|
4 |
10kΩ |
R12,R18 R20,R24 |
10kΩ |
RC0603FR-0710KL |
|
|
1 |
100Ω |
R13 |
100Ω |
RT0402BRD07100RL |
|
|
1 |
30kΩ |
R16 |
30kΩ |
0603WAF3002T5E |
|
|
1 |
1Ω |
R17 |
1Ω |
HoLRT2512-3W-1R-1% |
|
|
1 |
10kΩ |
R19 |
10kΩ |
3296W-1,103 |
|
|
1 |
SL3763 |
U1 |
SL3763 |
斯科尔 |
|
|
1 |
LM2596S-5.0 |
U4 |
LM2596S-5.0 |
斯科尔 |
|
|
1 |
SL348XT5 |
U5 |
SL348XT5 |
斯科尔 |
|
|
1 |
SLPT0805AC-LB1 |
U8 |
SLPT0805AC-LB1 |
斯科尔 |
斯科尔 为最终客户及经销商提供相应的DEMO板,方便客户使用“Slkor”品牌新产品,增强对客户的配套技术服务。




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