Интегральные контроллеры для зарядных устройств

Гальванические источники электроэнергии были изобретены раньше всех прочих – электростатических, индукционных, магнитогидродинамических, фото-, термо-, сегнетоэлектрических. Но в наше время они переживают второе рождение в связи с глобальным распространением носимых устройств с автономным питанием, а также (для мощных батарей) благодаря серьёзным попыткам создания массовых индивидуальных транспортных средств на электротяге.
По экономическим, экологическим и многим другим соображениям особый интерес представляют возобновляемые (перезаряжаемые) химические источники тока – аккумуляторы. Из-за относительно высокой стоимости их рентабельность обеспечивается при достаточно большом сроке службы, количестве циклов заряд/разряд. А это в значительной мере зависит от точности соблюдения всех параметров режима заряда, определяемых типом аккумулятора, которых (учитывая разновидности исполнения даже одного химического принципа) сегодня насчитывается около десятка.
В современных зарядных устройствах используются специализированные микросхемы, обеспечивающие все условия для наилучшего заполнения аккумулятора энергией – достаточно быстрого и полного, но в то же время не отбирающего существенную часть рабочего ресурса. В зависимости от типа аккумулятора, это может быть стабилизация тока и напряжения или стабилизация одной величины при ограничении другой, а также изменение их по определённому закону или дискретно – по времени или по достижении определённых значений. Чипы для заряда NiCd и NiMH батарей (MAX712, MAX713) обычно рассчитаны на несколько последовательно соединённых элементов, а для Li-Ion и Li-Pol (MAX1555, MAX1501, STC4054) – на один. Максимальный же ток контроллера, определяющий ёмкость элементов, заряжаемых с той же скоростью, может увеличиваться внешней обвязкой.
Очень важно для продления срока службы большинства аккумуляторов исключить их перезаряд. Момент оптимального отключения (или перехода в режим "капельного" заряда) может определяться на основании истечения определённого времени, напряжения на элементе, его температуры, а также производной тока или напряжения по времени (точкой перегиба зарядной характеристики). Для выполнения перечисленных функций контроллеры зарядных устройств содержат, кроме стабилизаторов, прецизионные генераторы опорного напряжения, таймеры и другие вспомогательные системы.

2016-07-07