11. mája 2015

S MCP73831 nabijete lítiové akumulátory ľahko a bezpečne

A možno tiež dodať, že lacno a jednoducho. MCP73831 od spoločnosti Microchip je „all-in-one“ riešenie pre nabíjanie jedného Li-ion/Li-Po článku.

Li-Ion a Li-Polymer články sa stávajú voľbou č. 1 pre mnohé aplikácie, kde presvedčujú vysokou energetickou hustotou, nízkou hmotnosťou, nízkym samovybíjaním a vo väčšine prípadov aj výhodným plochým tvarom (Li-Po). Ich cena je tiež atraktívna (vzhľadom na ich vlastnosti) a tak obyčajne jedinou „prekážkou“ je vyriešenie nabíjania alebo presnejšie celkového manažmentu týchto článkov. Základné princípy sme vám naznačili v článku "Vyskúšajte najobľúbenejší typ batérií". Pre dosiahnutie maximálnej životnosti článkov je tiež výhodné úvodné pomalé nabíjanie v prípade hlboko vybitého článku (preconditioning) a dôležité je správne ukončenie nabíjania a opätovne spustenie nabíjania po dosiahnutí určitého stupňa vybitia.

Je jasné, že skonštruovať takýto obvod z diskrétnych súčiastok by bolo možné, ale bolo by to nepraktické, rozmerné a drahé riešenie. Preto sú na trhu rôzne kontroléry nabíjania a v mnohých prípadoch je ideálnym riešením „jednočipové“ riešenie, čo je aj prípad obvodu MCP73831 – plne integrovaný lineárny kontrolér nabíjania. Ak využívate len jeden Li-ion/Li-Po článok a stačí vám maximálny nabíjací prúd do 500mA, potom MCP73831 splní všetky požiadavky na kvalitné a bezpečné riešenie nabíjania. MCP73831 má integrovaný výstupný (FET) tranzistor, sledovanie prúdu a ochranu proti spätnému vybitiu.

Nabíjací prúd sa dá veľmi jednoducho nastaviť pomocou jedného rezistoru, s ktorým sú spojené aj ďalšie parametre, ako veľkosť úvodného nabíjacieho prúdu (preconditioning) a ukončenie nabíjania. MCP73831 obsahuje tiež teplotnú reguláciu, ktorá v prípade zvýšenej teploty čipu (napr. aj kvôli zvýšenej okolitej teplote) zníži výstupný prúd.

MCP7383x je dostupný v štyroch verziách s fixne nastaveným max. nabíjacím napätím. U nás nájdete „najbezpečnejšiu“ prvú verziu s nabíjacím napätím 4,20V – MCP73831T-2ATI/OT. Z katalógového listu (str. 25) sa ďalej dočítame, že je to verzia „AT“ , ktorá opätovne spúšťa nabíjanie pri napätí 94% Vreg (t.j. pri cca 3,95V), v puzdre SOT23-5. Napájacie napätie môže byť v rozmedzí 3,75-6V, pričom z hľadiska teplotného namáhania čipu je výhodnejšie napájacie napätie blízke max. výstupnému napätiu (4,20V).

Obvod je možné bez problémov napájať štandardným napätím 5V, ale v prípadoch zvýšeného rizika prehrievania (práca pri vyšších okolitých teplotách, husto osadená DPS,…), pomôže aj obyčajná kremíková dióda v sérii, ktorá zníži napájacie napätie o 0,6-0,7V (a prevezme časť tepelnej straty na seba).
O stave nabíjania informuje pin „Charge status output“, na ktorý je možné pripojiť indikačnú LED alebo host mikrokontrolér.

V prípade záujmu o akýkoľvek čip Microchip nás prosím kontaktujte na adrese info@soselectronic.sk.