可用2.5V~2.7V的穩壓器(LDO)進行恒壓充電,無需特殊電池充電IC的標稱電壓2.2V~2.4V的鋰二次電池、全固態電池已開始普及。這是便於小型IoT設備的電源和工業設備備份等的電池。
將示例適這種充電的穩壓器(LDO)的介紹和解決方案示例。
電路框圖
框圖 | 要求項目 | 推薦產品 | 特征 |
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LDO 標稱電壓2.2-2.4V 用於Li二次電池LTO充電 |
所需規格 其他
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XC6240 / XC6215 |
低功耗小型穩壓器
輸入電壓: 1.5V~6.0V |
RESET 標稱電壓2.2~2.4V Li二次LTO電池 用於電壓低下監控 |
所需規格 其他
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XC6140 / XC6136 |
超低功耗電壓檢測器
輸入電壓: 0.4V~6.0V(檢測保持輸入電壓) |
解決方案概要
標稱電壓2.2~2.4V的鋰二次電池和全固態電池具有以下特點,也適合於工業設備的備份用途、可穿戴設備及Smartcard等。
- 可使用LDO進行恒壓充電可能。(無需專用的高價CV/CC充電IC)
- 耐過放電,可用於簡單的放電檢測
- 因為是電池,所以能長時間維持恒定電壓
比起電壓直線下降的Supercap,能更簡單、有效地提取能量 - 也有70℃、105℃等高溫對應產品
- 也有回流對應 / 熱層壓加工對應品
關於充電用LDO
因二次電池的大容量成為負載,所以低消耗穩壓器適合於LDO。
充電時
可在充電狀態下使用。
充電後,電池電壓短期內上升到LDO的輸出電壓之後,會逐漸充電。
無需滿充電檢測,在滿充電後,一般無需關閉穩壓器。
使用時
可在充電狀態下使用。
VIN沒有電壓時,為了不白白消耗儲存在二次電池中的能量,需要防止回流到VIN及使LDO處於待機狀態。
在本電路框中,在用SBD防止回流的同時,通過連接到SBD陽極側的下拉電阻,成為LDO的CE=“L”,穩壓器將處於待機狀態。
由此,可從二次電池將消耗電流僅抑製為穩壓器VOUT引腳的微小電流。(稱為“VOUT SINK電流”)
低消耗穩壓器
XC6240: VOUT = 2.63V(包括溫度/偏差在內 最大值 2.7V)
XC6215: VOUT = 0.9V~5.0V(0.1V步進)
電池電壓監視用RESET IC
用超低消耗電壓檢測器監視電池電壓。大致有兩種用途。
電池電壓下降時,控製MCU / 下一級電源IC(穩壓器、降壓/升壓DC/DC)
電池電壓下降時,將停止MCU及下一級電源IC的工作。由此,電池電壓下降時使MCU停止工作,可防止誤動作。此外,重要的是可很小抑製此後的消耗電流。要抑製消耗電流,也有使用電壓檢測器的輸出與Pch FET來切斷電源生產線的方法。
控製係統(MCU、下一級電源IC)的工作開始
電池電壓超過電壓檢測器的解除電壓時,通過輸出信號使MCU和下一級電源IC開始工作。
在使用內部阻抗高的二次電池時,使用VD可抑製由於內部阻抗與衝擊電流造成係統工作及停止反複的現象。
為了抑製停止時的消耗電流使用無需上拉電阻的CMOS輸出型
超低消耗電壓檢測器
XC6140: 檢測電壓 = 1.6~2.2V, 解除電壓 = 2.475V(使用LDO開始充電時解除的電壓)
XC6136: 檢測電壓 = 1.2V~5.0V, 解除電壓 = 檢測電壓 + 5%
通過這種非常簡單的電路,可製作二次電池的解決方案。
由於MCU對應低電壓工作,可將標稱電壓2.2~2.4V的鋰電池直接連接到MCU,所以已成為非常易於使用的解決方案。