一种精简高效型的电池充电设计
太阳能电源是今天更加关注环保的“绿色”社会热点问题。使用可再生能源的趋势日益增强，这种趋势不断导致诸如太阳能或风能等可选能源的增加。得到改善的技术连同这种趋势，正在使利用这些能源发电在经济上更加可行。需要大型电池板或电池板阵列的应用已出现于住宅和商业建筑物中。然而，在脱离电网 (此时，没有可用的线路电源) 的应用中，太阳能电池板也成为一种富有吸引力的发电替代方案。调节这种电池板提供的电源以给一个子系统中的电池充电，可使这种设备独立自主，并可位于偏远地区。一般情况下，这类单个电池板产生 20v 的高压工作) 的太阳能供电单片 (内置电源电路) 电池充电器 ic 解决方案。有一些暂时的解决方案可以完成这个任务，尤其是获得太阳能的能力。不过，这些解决方案大且复杂，需要很多外部组件，并占用宝贵的 pcb 面积。
总结一下关键的设计问题：
·利用目前的解决方案从太阳能电池板抽取峰值功率或者非常笨重，或者非常昂贵
·缺乏具内置充电终止功能 (以 >20v 的高压工作) 的太阳能供电单片电池充电器 ic 解决方案
·磷酸铁锂电池有较低浮置电压的特殊充电需求，但是与锂离子/聚合物电池相比有一些优点
一个简单的解决方案
任何要满足上面讨论的设计限制条件的解决方案都必须是紧凑、高压和单片的，是一个能够用内置充电终止功能应对太阳能电源输入电压变化和多种电池化学组成的解决方案。这样的器件将成为提高全球能量获取与保存应用安装量的促进因素。
太阳能电源能力和多种化学组成电池的运行
lt3652 ic 是以凌力尔特公司受欢迎和具强大实力的 lt3650 系列为基础而开发的。它是一个创新、具太阳能电源跟踪功能、单片降压型电池充电器 ic，用于新式电池化学组成。该器件运用了一种创新的输入电压调节环路，该环路负责控制充电电流，以将输入电压保持在编程设定的电平上。当 lt3652 由单块太阳能电池板供电时，输入调节环路强制电池板以峰值输出功率运行。这个独特的输入电压调节环路电路系统提供了与更复杂和更昂贵的 mppt 方法几乎同样的输出功率。
lt3652 接受 4.95v 至 32v 的宽范围输入，具 40v 绝对最大额定值，以增加系统裕度。它能够给多种电池组配置充电，包括单节至三节串联锂离子/聚合物电池、单节至四节串联磷酸铁锂电池、12v 密封铅酸 (sla) 电池、以及高达 14.4v 的电池。参见图 1，以获取详细信息。
图 1：lt3652 的典型应用电路
solar panel input：太阳能电池板输入
oc voltage：开路电压
2-cell lifepo4 (2 x 3.6v) battery pack：两节磷酸铁锂 (2 x 3.6v) 电池组
system load：系统负载
lt3652 的充电电流可设置为高达 2a。这款独立型电池充电器无需使用外部微控制器，并具有用户可选的充电终止功能，包括 c/10 或一个内置定时器。该器件的 1mhz 固定开关频率实现了小巧的解决方案外形尺寸。浮置电压反馈准确度规定为 ±0.5%，充电电流准确度为 ±5%，而 c/10 检测准确度为 ±2.5%。一旦充电操作终止，lt3652 就自动进入一种低电流待机模式，该模式把输入电源电流减小至 85ua。在停机模式中，输入偏置电流减小至 15ua。在所有非充电周期，通过从电池泄漏 <1ua 的电流，lt3652 最大限度地延长了电池寿命。对于自主型充电控制，如果电池电压降至编程设定的浮置电压以下达 2.5% 时，自动再充电功能就起动一个新的充电周期。其它安全相关的功能包括低电池电量预查验、热敏电阻输入以用于温度合格的充电、坏电池检测和二进制编码状态输出引脚。lt3652 采用扁平 (0.75mm) 12 引脚 3mm x 3mm dfn 封装，在 -40°c 至 125°c 的结温范围内工作有保证。
创新且简单的输入电压调节环路
lt3652 的输入电压调节控制环路方法与昂贵的 mppt 方法相比是非常有优势，提供了几乎同样的性能。输入电压调节环路：
●从太阳能电池板抽取最大可获得的功率
● 如果电池板输出电压降至编程设定的电平以下，就降低充电电流
● 对于所使用的特定太阳能电池板，保持电池板处在对应于峰值输出功率点的输出电压上
● 通过一个电阻分压器设定想要的特定峰值功率电压
对于图 2 的应用电路，图 2 显示作为输入电压函数的最大充电器电流，同时显示在电池板电压下降时，该器件如何降低输出电流。
图 2：lt3652 输入电压调节
charger output current：充电器输出电流
电压监视器引脚实现对最小工作电压的设置。从 vin 到 vin_reg 引脚连接一个电阻分压器，可实现最小输入电源电压的设置，这种方法一般用来为太阳能电池板设置峰值功率电压。当 vin_reg 引脚低于 2.7v 的稳压门限时，降低最大充电电流。
如果输入电源不能提供足够的功率来满足 lt3652 充电器的需求，那么电源电压将崩溃。因此，最低工作电源电压可以通过用一个电阻分压器监视该电源来设置，以使想要的最低电压对应于 vin_reg 引脚的 2.7v。lt3652 伺服最大输出充电电流，以保持 vin_reg 引脚上的电压等于或高于 2.7v。通过如图 3 所示的那样连接一个电阻分压器，可以完成对想要的最低电压的设置。对于想要的最低电压 (vin(min)) ，rin1/rin2 之比为：
rin1/rin2 = (vin (min)/2.7) – 1
如果不使用电压调节功能，那么 vin_reg 引脚可以连接到 vin。
图 3：用电阻分压器设置最低 vin
input supply：输入电源
mppt 温度补偿
一个典型的太阳能电池板由很多串联连接的电池组成，每节电池都是一个正向偏置的 p-n 节。因此，单节太阳能电池的开路电压 (voc) 具有与普通 p-n 节二极管类似的温度系数，或温度系数约为 -2mv/°c。一个晶体太阳能电池板的峰值功率点电压 (vmp) 可以近似为一个低于 voc 的固定电压，因此这个峰值功率点温度系数类似于 voc 的温度系数。电池板制造商一般为 voc、vmp 和 voc 的温度系数规定 25?c 的值，以此简单地决定一个典型电池板 vmp 的温度系数。lt3652 利用一个反馈网络来设定 vin 输入稳定电压。网络控制有助于为一个 mppt 应用高效率地实现各种不同的温度补偿方案。
结论
太阳能电源已经从“时髦”变成了实用。诸如住宅和商用大楼等最初的应用需要大型电池板，而现在正改变为较小、不依靠电网的单块电池板应用，这些应用面积不到 4 平方英尺，提供 <25w~30w 的功率，较低功率的电池板外形尺寸甚至更小。高端消费类、汽车、工业、路边、海洋和军事领域已经开发了需要这类单块电池板太阳能电源的便携式和非便携式应用。lt3652 在电池充电器领域满足了尚未满足的需求。它是一个单片 ic，为从太阳能电池板抽取峰值功率提供了一个简单、创新的输入电压控制环路，具有给多种化学组成充电的能力，包括磷酸铁锂、锂离子/聚合物和密封铅酸电池。充电效率类似于可替代和昂贵的 mppt 方法。该器件还具有快速 2a 充电能力、内置充电终止功能、高压工作、并可组成一个紧凑而简单的解决方案。
铅酸电池和锂电池，电动车选哪个更划算?
导波雷达液位计的原理/特点/选型/安装要求
中国科技产业首次公开招股（IPO）规模在2017年第四季度迎来爆发期
3D功能可以为PCB设计带来哪些好处
【全面供货】FG25 Sub-GHz SoC助力冲锋Wi-SUN智慧城市和长距离物联网市场
一种精简高效型的电池充电设计
IT大佬PK汽车巨头：车联网颠覆还是融合
Genesys的目标是颠覆并为客户体验设定一个新的标准
安科瑞智能低压电动机保护控制器的设计及控制现状
AI Smart LOTO/智能自动上锁挂牌的功能
基于人工智能算法的推荐系统原理及优势
LED产业链企业全力追逐上市之路
安森美半导体在功率SiC市场的现状与未来
【回顾往年CES】康宁推出的大猩猩玻璃展板引众人关注
如何制作可自我复制的批处理文件
与高通的芯片协议已到期 LG 5G手机的前途堪忧
超声波流量计的测流原理和应用
格力新款手机突现工信部 处理器有点寒酸
谐波电流介绍及测试方案展示
【干货】同样做电源，你的纹波、噪音怎么总比别人大？
总结一下关键的设计问题：
·利用目前的解决方案从太阳能电池板抽取峰值功率或者非常笨重，或者非常昂贵
·缺乏具内置充电终止功能 (以 >20v 的高压工作) 的太阳能供电单片电池充电器 ic 解决方案
·磷酸铁锂电池有较低浮置电压的特殊充电需求，但是与锂离子/聚合物电池相比有一些优点
一个简单的解决方案
任何要满足上面讨论的设计限制条件的解决方案都必须是紧凑、高压和单片的，是一个能够用内置充电终止功能应对太阳能电源输入电压变化和多种电池化学组成的解决方案。这样的器件将成为提高全球能量获取与保存应用安装量的促进因素。
太阳能电源能力和多种化学组成电池的运行
lt3652 ic 是以凌力尔特公司受欢迎和具强大实力的 lt3650 系列为基础而开发的。它是一个创新、具太阳能电源跟踪功能、单片降压型电池充电器 ic，用于新式电池化学组成。该器件运用了一种创新的输入电压调节环路，该环路负责控制充电电流，以将输入电压保持在编程设定的电平上。当 lt3652 由单块太阳能电池板供电时，输入调节环路强制电池板以峰值输出功率运行。这个独特的输入电压调节环路电路系统提供了与更复杂和更昂贵的 mppt 方法几乎同样的输出功率。
lt3652 接受 4.95v 至 32v 的宽范围输入，具 40v 绝对最大额定值，以增加系统裕度。它能够给多种电池组配置充电，包括单节至三节串联锂离子/聚合物电池、单节至四节串联磷酸铁锂电池、12v 密封铅酸 (sla) 电池、以及高达 14.4v 的电池。参见图 1，以获取详细信息。
图 1：lt3652 的典型应用电路
solar panel input：太阳能电池板输入
oc voltage：开路电压
2-cell lifepo4 (2 x 3.6v) battery pack：两节磷酸铁锂 (2 x 3.6v) 电池组
system load：系统负载
lt3652 的充电电流可设置为高达 2a。这款独立型电池充电器无需使用外部微控制器，并具有用户可选的充电终止功能，包括 c/10 或一个内置定时器。该器件的 1mhz 固定开关频率实现了小巧的解决方案外形尺寸。浮置电压反馈准确度规定为 ±0.5%，充电电流准确度为 ±5%，而 c/10 检测准确度为 ±2.5%。一旦充电操作终止，lt3652 就自动进入一种低电流待机模式，该模式把输入电源电流减小至 85ua。在停机模式中，输入偏置电流减小至 15ua。在所有非充电周期，通过从电池泄漏 <1ua 的电流，lt3652 最大限度地延长了电池寿命。对于自主型充电控制，如果电池电压降至编程设定的浮置电压以下达 2.5% 时，自动再充电功能就起动一个新的充电周期。其它安全相关的功能包括低电池电量预查验、热敏电阻输入以用于温度合格的充电、坏电池检测和二进制编码状态输出引脚。lt3652 采用扁平 (0.75mm) 12 引脚 3mm x 3mm dfn 封装，在 -40°c 至 125°c 的结温范围内工作有保证。
创新且简单的输入电压调节环路
lt3652 的输入电压调节控制环路方法与昂贵的 mppt 方法相比是非常有优势，提供了几乎同样的性能。输入电压调节环路：
●从太阳能电池板抽取最大可获得的功率
● 如果电池板输出电压降至编程设定的电平以下，就降低充电电流
● 对于所使用的特定太阳能电池板，保持电池板处在对应于峰值输出功率点的输出电压上
● 通过一个电阻分压器设定想要的特定峰值功率电压
对于图 2 的应用电路，图 2 显示作为输入电压函数的最大充电器电流，同时显示在电池板电压下降时，该器件如何降低输出电流。
图 2：lt3652 输入电压调节
charger output current：充电器输出电流
电压监视器引脚实现对最小工作电压的设置。从 vin 到 vin_reg 引脚连接一个电阻分压器，可实现最小输入电源电压的设置，这种方法一般用来为太阳能电池板设置峰值功率电压。当 vin_reg 引脚低于 2.7v 的稳压门限时，降低最大充电电流。
如果输入电源不能提供足够的功率来满足 lt3652 充电器的需求，那么电源电压将崩溃。因此，最低工作电源电压可以通过用一个电阻分压器监视该电源来设置，以使想要的最低电压对应于 vin_reg 引脚的 2.7v。lt3652 伺服最大输出充电电流，以保持 vin_reg 引脚上的电压等于或高于 2.7v。通过如图 3 所示的那样连接一个电阻分压器，可以完成对想要的最低电压的设置。对于想要的最低电压 (vin(min)) ，rin1/rin2 之比为：
rin1/rin2 = (vin (min)/2.7) – 1
如果不使用电压调节功能，那么 vin_reg 引脚可以连接到 vin。
图 3：用电阻分压器设置最低 vin
input supply：输入电源
mppt 温度补偿
一个典型的太阳能电池板由很多串联连接的电池组成，每节电池都是一个正向偏置的 p-n 节。因此，单节太阳能电池的开路电压 (voc) 具有与普通 p-n 节二极管类似的温度系数，或温度系数约为 -2mv/°c。一个晶体太阳能电池板的峰值功率点电压 (vmp) 可以近似为一个低于 voc 的固定电压，因此这个峰值功率点温度系数类似于 voc 的温度系数。电池板制造商一般为 voc、vmp 和 voc 的温度系数规定 25?c 的值，以此简单地决定一个典型电池板 vmp 的温度系数。lt3652 利用一个反馈网络来设定 vin 输入稳定电压。网络控制有助于为一个 mppt 应用高效率地实现各种不同的温度补偿方案。
结论
太阳能电源已经从“时髦”变成了实用。诸如住宅和商用大楼等最初的应用需要大型电池板，而现在正改变为较小、不依靠电网的单块电池板应用，这些应用面积不到 4 平方英尺，提供 <25w~30w 的功率，较低功率的电池板外形尺寸甚至更小。高端消费类、汽车、工业、路边、海洋和军事领域已经开发了需要这类单块电池板太阳能电源的便携式和非便携式应用。lt3652 在电池充电器领域满足了尚未满足的需求。它是一个单片 ic，为从太阳能电池板抽取峰值功率提供了一个简单、创新的输入电压控制环路，具有给多种化学组成充电的能力，包括磷酸铁锂、锂离子/聚合物和密封铅酸电池。充电效率类似于可替代和昂贵的 mppt 方法。该器件还具有快速 2a 充电能力、内置充电终止功能、高压工作、并可组成一个紧凑而简单的解决方案。
铅酸电池和锂电池，电动车选哪个更划算?
导波雷达液位计的原理/特点/选型/安装要求
中国科技产业首次公开招股（IPO）规模在2017年第四季度迎来爆发期
3D功能可以为PCB设计带来哪些好处
【全面供货】FG25 Sub-GHz SoC助力冲锋Wi-SUN智慧城市和长距离物联网市场
一种精简高效型的电池充电设计
IT大佬PK汽车巨头：车联网颠覆还是融合
Genesys的目标是颠覆并为客户体验设定一个新的标准
安科瑞智能低压电动机保护控制器的设计及控制现状
AI Smart LOTO/智能自动上锁挂牌的功能
基于人工智能算法的推荐系统原理及优势
LED产业链企业全力追逐上市之路
安森美半导体在功率SiC市场的现状与未来
【回顾往年CES】康宁推出的大猩猩玻璃展板引众人关注
如何制作可自我复制的批处理文件
与高通的芯片协议已到期 LG 5G手机的前途堪忧
超声波流量计的测流原理和应用
格力新款手机突现工信部 处理器有点寒酸
谐波电流介绍及测试方案展示
【干货】同样做电源，你的纹波、噪音怎么总比别人大？