Перейти к содержанию

Таймер безопасности заряда

Если аккумулятор неисправен или ток заряда слишком мал, заряд может не закончиться никогда. Многие зарядные микросхемы поэтому ограничивают его по времени: по истечении таймера заряд прекращается.

Обновлено Редакция GAW

Таймер безопасности заряда (charge safety timer) — счётчик времени в зарядной микросхеме, который прекращает заряд, если тот длится дольше заданного. Обычно таймеров два: один ограничивает предзаряд, другой — быстрый заряд постоянным током и постоянным напряжением.

МикросхемаПредзарядБыстрый зарядКак настроить
TI bq2104030 минут10 часовфиксировано
TI BQ2407x1800 с по умолчанию18 000 с (5 ч) по умолчаниюрезистором на выводе TMR

У BQ2407x время задаёт резистор RTMR на выводе TMR:

tPRECHG=KTMR⋅RTMR,tMAXCHG=10⋅KTMR⋅RTMR,t_\text{PRECHG} = K_\text{TMR} \cdot R_\text{TMR}, \qquad t_\text{MAXCHG} = 10 \cdot K_\text{TMR} \cdot R_\text{TMR},

где KTMR — около 48 с/кОм. Вывод TMR, замкнутый на землю, выключает таймеры совсем.

Таймер и перегрев. Когда линейный зарядник снижает ток из-за перегрева, заряд идёт дольше, и таймеры это учитывают: у bq21040 в тепловом регулировании таймер считает вдвое медленнее, у BQ2407x — медленнее пропорционально току, а при тепловой защите останавливается.

Практическое следствие: ток заряда нельзя выбирать слишком малым для ёмкости аккумулятора — иначе таймер оборвёт заряд раньше, чем закончится заряд CC/CV. Калькулятор тока заряда предупреждает об этом для bq21040.

Частые вопросы

Зачем зарядному устройству таймер?

TI объясняет его назначение так: таймеры предзаряда и быстрого заряда защищают аккумулятор и систему от возможных повреждений. Если заряд по какой-то причине затянулся — например, нагрузка отбирает часть тока, — он прекращается по истечении времени, а не длится бесконечно.

Как рассчитать резистор таймера BQ24072?

Время быстрого заряда tMAXCHG = 10 · KTMR · RTMR, где KTMR — 48 с/кОм. Для 6,25 часа нужен резистор 6,25 · 3600 / (10 · 48) = 46,8 кОм, — это пример из даташита TI. Таймер предзаряда при этом будет в 10 раз короче. Допустимый диапазон резистора — 18–72 кОм.

Почему заряд прекратился, хотя аккумулятор не заряжен?

Возможно, сработал таймер: например, у bq21040 быстрый заряд ограничен 10 часами. Аккумулятор 2000 мА·ч током 100 мА за это время не зарядить даже теоретически. Ток надо выбирать так, чтобы ёмкость, делённая на ток, была заметно меньше времени таймера.

Источники

  1. Texas Instruments. bq21040 0.8-A, Single-Input, Single Cell Li-Ion and Li-Pol Battery Charger (SLUSCE2D, revised January 2019) — разд. 8.4.7 — таймер предзаряда 30 минут, таймер быстрого заряда фиксирован на 10 часов; при тепловом регулировании, IN-DPM и ограничении тока USB таймер идёт вдвое медленнее; по истечении любого таймера заряд прекращается, вывод CHG — в высокоимпедансном состоянии; таймер сбрасывается выключением микросхемы, сбросом питания или режимом TTDM
  2. Texas Instruments. BQ2407x Standalone 1-Cell 1.5-A Linear Battery Chargers with Power Path (SLUS810N, revised October 2021) — разд. 9.3.5.6 — таймеры предзаряда и быстрого заряда защищают аккумулятор и систему; tPRECHG = KTMR · RTMR, tMAXCHG = 10 · KTMR · RTMR, KTMR 48 с/кОм, RTMR 18–72 кОм; без резистора — 1800 и 18 000 с, TMR на землю — таймеры выключены; при тепловой защите таймеры останавливаются, при тепловом регулировании замедляются; разд. 10.2 — пример: 6,25 ч → RTMR = 46,8 кОм

Нашли ошибку?

Смотрите также