Analog Devices
Ein Ladebaustein, unterschiedliche Elektrochemien
Einer für fast alles – mit dem PowerPath/Manager-Ladebaustein LTC4162 von Analog Devices lassen sich neben Backplanes, Solarzellen und Netzteilen auch Lithium-Ionen-Polymer-, Lithium-Eisenphosphat- und Bleibatterien zum Laden und zur Versorgung einer Systemlast bis zu 35 V nutzen.
Analog Devices bringt mit dem LTC4162 einen abwärts wandelnden, hochintegrierten, synchronen, monolithischen Hochspannungs-Batterieladebaustein und PowerPath-Manager auf den Markt. Er eignet sich für den Einsatz mit Batterien unterschiedlichen chemischen Aufbaus und bietet Telemetriefunktionen und optionalen MPPT-Betrieb (Maximum Power Point Tracking).
Er überträgt Strom effektiv aus einer Vielzahl von Eingangsquellen wie Netzteilen, Backplanes und Solarzellen, um eine Lithium-Ionen-Polymer-, Lithium-Eisen-Phosphat- oder Bleibatterie zu laden und die Versorgung für eine Systemlast bis zu 35 V zu liefern. Der LTC4162 besitzt eine fortschrittliche Systemüberwachung und PowerPath-Management plus Überwachung der Batteriezustands.
Ein Host-Microcontroller ist nötig, um Zugriff auf die fortschrittlichsten Funktionen des Bausteins zu gewährleisten; die Nutzung des I2C-Ports ist jedoch optional. Es ist möglich, die Hauptladefunktionen des Bausteins mit Pin-Strap-Konfigurationen und Programmierwiderständen einzustellen.
Bis zu einem Wert von 3,2 A hat der Manager bei der Regelung des Ladestroms einen Fehler von ±5 Prozent, ±0,75 Prozent bei der Regelung der Ladespannung. Betreiben lässt sich der Chip mit Eingangsspannungen im Bereich von 4,5 bis 35 V. Zu den möglichen Applikationen für den LTC4162 zählen etwa portable medizinische Geräte, USB-Geräte mit den Power-Delivery-Profilen 1 bis 5, militärische Ausrüstungen, industrielle portable Geräte und robuste Notebook-/Tablet-Computer.
Integraler Bestandteil des Chips ist ein akkurater 16-bit-Analog/Digital-Umsetzer, der auf Befehl kontinuierlich zahlreiche Systemparameter überwacht. Dazu zählen etwa Eingangsspannung, Eingangsstrom, Batteriespannung, Batteriestrom, Ausgangsspannung, Batterietemperatur, Siliziumtemperatur und Batterieserienwiderstand (BSR).
Alle Systemparameter lassen sich über eine 2-Draht-I2C-Schnittstelle überwachen. Programmierbare und maskierbare Alarme stellen sicher, dass nur die interessierende Information einen Interrupt auslöst. Der Active-Maximum-Power-Point-Tracking-Algorithmus durchläuft allgemein eine Eingangsunterspannungs-Regelschleife und wählt einen Arbeitspunkt, um die Leistungsextraktion aus Solarzellen und weiteren ohmschen Quellen zu maximieren.
Des Weiteren entkoppelt die PowerPath-Topologie des LTC4162 die Ausgangsspannung von der Batterie, was es einem portablen Produkt erlaubt, sofort hochzufahren, nachdem eine Ladequelle bei sehr geringer Batteriespannung angelegt ist.
Jedes der in dem Baustein enthaltenen Ladeprofile ist für eine Vielzahl von batteriechemischen Zusammensetzungen wie Lithium-Ionen-Polymer, Lithium-Eisen-Phosphat und Bleisäure optimiert. Sowohl Ladespannung als auch Ladestrom sind abhängig von der Batterietemperatur automatisch einstellbar, um die JEITA-Richtlinien oder spezifische Einstellungen zu erfüllen.
Untergebracht ist der LTC 4162 in einem QFN-Gehäuse mit 28 Anschlüssen und Kantenlängen von 4 mm × 5 mm. Herausgeführte Metallflächen sorgen für ein exzellentes thermisches Verhalten. E- und I-Grade-Bausteine arbeiten problemlos im Temperaturbereich von –40 bis +125 °C.
Analog Devices auf der electronica 2018: Halle C4, Stand 111
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