资讯 力生美推出高精度锂电池充电控制芯片，让充电更加安全
力生美推出高精度锂电池充电控制芯片，让充电更加安全
力生美半导体 产品应用工程经理 谢恒发表了《如何构建28~80V高精度/高压快充系统》为主题的演讲，力生美所推出的一系列高精度的多串锂电池充电芯片，具备高精度，免调试功能，让多串锂电池的充电更安全，并简化充电器锂电池充电控制设计。针对日益增长的多串锂电池应用，一款高精度的锂电池充电控制芯片，不仅能够提升锂电池充电的安全性，还可以降低充电器在生产过程中调试带来的人工成本，支持电池充电状态指示和状态输出以及过热保护功能，并且还可以进行编程二次开发，适用于各种锂电池包或者锂电池组的AC/DC充电器应用，满足多种个性化需求。随着USB PD3.1标准的推出，增加28V，36V，48V三档输出电压，将输出功率由100W扩展到240W，输出电流5A不变。与传统USB PD中使用DC-DC充电的路线不同，其中DC-DC电路在大功率输出下会有明显的一个损耗，同时也增加了成本。力生美采取直接AC-DC充电器的方式，由充电控制芯片来调节开关电源的输出电压，实现对锂电池组的充电。多串锂电池具有非常广泛的应用场景，电动工具，园林工具，无线吸尘器，扫地机器人，按摩器，电动自行车，平衡车和滑板车内部都是使用的多串锂电池组，满足高压大功率的供电需求。力生美推出的充电控制芯片，可以很好的满足这些设备内置锂电池的充电需求。在安全合格的充电器，需要确保精确的电压输出，避免锂电池出现过充而发生危险，对于空载电压精度通常需要小于1%。传统锂电池充电器采用多个电阻的组合，或者采用MCU校准输出电压。传统的解决方案生产效率较低，而改用力生美的充电芯片方案，可以大大简化充电器的生产，降低生产成本。以上是不同锂电池组充电方案的性能对比，其中采用千分之一精度和千分之五精度的431电压基准组合，可以达到千分之七的理论精度，这种方式的缺点是高精度电阻较贵，阻值范围有限，需要使用多颗电阻。另外一种方式是采用可调电位器配合人工调整，需要增加额外的人工成本，调整耗时较长，电位器的可靠性也较差。还有一种方式为采用多个电阻并联，同样也有可靠性差以及生产效率较低的问题。而使用力生美千分之五精度的芯片无需使用高精度电阻，省去电位器以及调节问题，无需MCU和431电压基准等，大大简化充电器的生产流程，无需调试，具有低温漂，高电压精度的优势。这是一个传统的锂电池充电器应用方案，采用MCU+358运放+431电压基准的解决方案，也是一个比较常见的做法，器件数量非常多，电路复杂，在实际生产下需要修调，并且在全温度范围下，受器件温漂问题，精度不是非常理想。通过使用力生美高集成的锂电池充电方案，得益于芯片的高集成设计，一颗芯片直接进行充电控制，取代MCU+运放+电压基准的解决方案，外部器件也非常少。可以看到电路得到大大简化，只需一颗普通的5%电阻就可以设定电池节数，无需调试，进一步简化生产。并且支持-40~85℃宽工作温度，无需额外的校准和测试。力生美推出的多节锂电池充电芯片产品线具有如下特点：具有0.5%的超高稳压精度，为锂电池提供坚固的最后一道防线；具有-40~85℃宽温度范围，产线免调试，无需额外的测试校准；恒压，恒流，涓流，预充，转灯以及多段充电曲线控制；芯片支持温度检测，ID握手，通讯功能，支持动态心跳模式充电。部分型号芯片内置MCU core或者具备MCU扩展接口，支持编程，支持深度二次开发；充电芯片支持2-9节和9-20节电池应用，满足多串锂电池组应用，并且提供SOP8到SOP28封装，支持USB和私有通讯协议。力生美本次推出的多节锂电池充电芯片产品线共有6款产品，分别为支持2~9节电池充电的LN3204A，LN3214A，LN3206x；支持9-20节电池充电的LN3304A，LN3314A，LN3306x。充电恒压精度均为0.5%，具备固定和可调恒流，其中LN3314A，LN3206x和LN3306x支持通讯和可编程能力。LN3204A具备0.5%的免调试稳压精度，恒流限制门限为50mV，充电电流由外置电流取样电阻设定，芯片具备恒压，恒流和转灯控制，支持2~9节串联锂电池应用，支持4.1~4.4V电池电压范围，采用SOP8封装，功能全面。LN3214A支持可调节的线损补偿，具备1%的线端免调试稳压精度，恒流限制门限为50mV，充电电流由外置电流取样电阻设定，支持2~9节串联锂电池应用，支持4.1~4.4V电池电压范围，采用SOP8封装。LN3304A具备0.5%的免调试稳压精度，恒流和转灯门限可调。芯片具备恒压，恒流和转灯控制，支持9~20节串联锂电池应用，支持3.625~4.4V电池电压范围，采用SOP14封装，具备风扇驱动控制和过热停机保护功能。LN3314A具备0.5%的免调试稳压精度，恒流和转灯门限可调。芯片具备恒压，恒流和转灯控制，支持9~20节串联锂电池应用，支持3.625~4.4V电池电压范围，采用SOP20封装，具备散热风扇驱动控制和过热停机保护功能，并具有MCU扩展接口，可实现控制和状态显示输出。LN3206x具备0.5%的免调试稳压精度，恒流限制门限为50mV，充电电流由外置电流取样电阻设定，芯片具备恒压，恒流和转灯控制，15%转灯，支持2~9节串联锂电池应用，支持4.1~4.4V电池电压范围，内置MCU内核，支持可编程二次开发，采用SOP16-28封装脚位，功能全面。LN3306x具备0.5%的免调试稳压精度，芯片具备恒压，恒流和转灯控制，恒流和转灯门限可调，支持9~20节串联锂电池应用，支持3.625~4.4V电池电压范围，内置MCU内核，支持可编程二次开发，采用SOP20-28封装脚位，功能全面，IO丰富。图为力生美固定输出型充电芯片的输出V/I曲线，输出电压具备千分之五的精度，在充电电流达到限流值时降低输出电压，满足高精度的恒流恒压充电需求。使用力生美可编程输出型充电芯片，可以支持电池的涓流充电阶段，具备恒流和恒压阶段，可以更好的保护电池，满足更高要求的应用。在本次2022（夏季）亚洲充电展上，力生美半导体分享了有关多串锂电池组的充电方案，相比传统的多串锂电池组的充电方案，具有更高精度，更高可靠性和更简化的设计，助力锂电池的安全充电应用。充电截止电压精度对锂电池的安全充电至关重要，电池过充轻则永久损失重量，重则引发燃烧爆炸。使用宽温度范围和高电压精度的充电芯片，能够最大程度的保护锂电池，确保安全使用。力生美本次推出的多串锂电池充电芯片，均为专用的外置锂电池充电器设计。芯片具有外围电路简洁，调试简单的优势。能够大大提升锂电池充电器的输出精度，在宽温度下保持输出精度，保护电池不会过充。内置MCU的型号，具有更多功能，可以搭配MCU使用，满足高端多功能的充电器需求。
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