Kennismaking
De BQ24200 van Texas Instruments vormt de basis van een eenvoudig laadsysteem voor Li-ion cellen. Groot voordeel van dit IC is dat de laadtransistor in het IC is geïntegreerd en er vrijwel geen externe componenten noodzakelijk zijn. Voorwaarde is wél dat de schakeling wordt gevoed uit een netstekkervoeding met interne stroombegrenzing. De BQ24200 doet namelijk zélf niets aan laadstroombegrenzing. Wél is een stroombegrenzing aanwezig die de ingebouwde vermogens-FET beveiligt tegen beschadiging.
De schakeling werkt automatisch een geprogrammeerde laadcyclus af, die begint met een zogenaamde 'pre-conditioning'-fase. In deze fase worden zeer diep ontladen cellen voorbereid op de normale laadcyclus. Als de spanning over de cel de normale laadspanning bereikt, wordt automatisch overgeschakeld naar een laadcyclus met constante spanning. De lading wordt beëindigd als de door de cel opgenomen laadstroom onder een bepaalde waarde daalt.
Via de pen TS kan de temperatuur van de cel worden gemeten.
 |
| Intern blokschema van de BQ24200. (© Texas Instruments) |
- IN:
Is verbonden met de source van de interne P-kanaals PowerFET. - OUT:
Is verbonden met de drain van de interne P-kanaals PowerFET. - Battery voltage sense (BAT):
Ingang, meet de spanning aan de plus van de accu. - Temperature sense input (TS):
Ingang, meet de spanning die gegenereerd wordt door een externe temperatuursensor die de temperatuur van de accu meet. - Charge status output (STAT):
Uitgang, kan een LED sturen die de status van het IC aangeeft. - Supply voltage input (VCC):
Ingang, positieve voedingsaansluiting. - Ground input (VSS):
Ingang, negatieve voedingsaansluiting en massa-referentie.
Technische gegevens
- Prijsindicatie: ongeveer € 2,80
- Fabrikant: Texas Instruments
- Behuizing: 8-pens HTSSOP
- Voedingsspanning: 6,0 V min., 13,5 V max.
- Eigen stroomverbruik: 1,7 mA typisch, 2,5 mA max.
- Biasstroom BAT-pen: 1 µA max.
- Uitgangsspanning: 4,0795 V min, 4,1205 V max.
- Drop-out spanning FET: 200 mV min., 500 mV max.
- Laadstroom: 500 mA max.
- Pre-charge stroom: 10 mA min., 17 mA max.
- Lage temperatuur drempel pen TS: 30 % voedingsspanning typisch
- Hoge temperatuur drempel pen TS: 60 % voedingsspanning typisch
 |
| Aansluitgegevens van de BQ24200. (© Texas Instruments) |
Voorbeeldschakeling
In onderstaande figuur is de eenvoudigste voorbeeldschakeling rond de BQ24200 getekend. Op de pen STAT is een status-LED aangesloten die gaat branden als de lader actief is. De TS-ingang is aangesloten op een spanningsdeler RT1/RT2 en op een NTC, die thermisch is gekoppeld met de te laden cel. De juiste waarde van de weerstanden zijn uiteraard volledig afhankelijk van de specificaties van de NTC en kunnen het best experimenteel worden bepaald. Als de cel op de door de gebruiker maximaal acceptabel bevonden temperatuur staat, moet de spanningsdeler zo ingesteld worden, dat het laadproces wordt onderbroken.
 |
| Praktische schakeling rond de BQ24200. (© Texas Instruments) |
In onderstaande figuur zijn de drie fasen van een laadcyclus weergegeven:
- Pre_Conditioning Phase:
De aangesloten accu wordt met een zeer lage, constante stroom geladen tot de spanning over de accu de 'Minimum Charge Voltage' heeft bereikt. - Current Phase:
De accu wordt geladen met een grote stroom die langzaam afneemt naarmate de accuspanning stijgt. - Voltage Regulation and Charge Termination Phase:
De laadstroom wordt nu zo geregeld dat de spanning over de accu constant blijft.
 |
| De drie fasen in de laadcyclus van de BQ24200. (© Texas Instruments) |
Datasheet van de fabrikant Texas Instruments
Mustool MT223 60 W soldeerbout met instelbare temperatuur
