宽电压DC UPS-采用LTC4020设计的直流不间断电源模块

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LTC4020 是凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出先进的高压电源管理器和适合多种电池化学组成的充电控制器,该器件专为高效地将功率从各种电源转换至一个系统电源轨和一个 电池而设计。这款IC 是凌力尔特在ADI 收购的前几年推出的电池充电管理控制器,其在极其宽范围的输入电压范围,适合24/36V/48V系统电压的需求场景。

LTC4020介绍

     Ltc4020器件提供了精准的充电电流调节、±0.5% 充电电压调节、在 4.5V 55V 的宽输入电压范围内工作 (可与各种不同输入电压源兼容)LTC4020 提供高达 55V 的输出电压范围和 3 种可选终止算法,适合种类同样繁多的电池组电压和化学组 成。LTC4020 含有一个升压 / 降压型 DC/DC 控制器,允许用高于、低于或等于输入电 (VIN) 的电池电压工作。典型应用包括便携式工业和医疗设备、太阳能供电系统、军 用通信设备以及 12V 24V 嵌入式汽车系统。

LTC4020 采用智能电源通路 (PowerPath™) 拓扑,将下游系统组件所需的电压范围 减小到预期的电池电压范围,而不是输入电压源的整个范围。然而,即时接通工作仍 然能够确保在电池完全没电时给系统负载供电。此外,当输入功率有限时,该器件所 采用的拓扑会优先向系统负载供电,如果从 DC/DC 转换器提供的功率不足,那么器件 的理想二极管控制器保证 VOUT 始终有充足的功率可用。最大功率点控制 (MPPC) 电路 采用了一个输入电压调节环路,这控制了充电电流,以使输入电压保持在所设定的水 平,这非常适用于高阻抗输入或太阳能电池板供电应用。当没有输入电源时,电池漏 电流降至仅为 10μA,从而保持了最大的存储容量。

特性

l  宽电压范围:4.5V 55V 输入,高达 55V 输出 (60V 绝对最大值)

l  同步降压-升压型 DC/DC 控制器

l  锂离子电池和铅酸电池充电算法

l  ±0.5% 浮动电压准确度

l  ±5% 充电电流准确度

l  采用严重放电电池时可实现即时接通

l  理想二极管控制器可在输入功率受限时提供低损耗电源通路 (PowerPath)

l  针对高阻抗输入电源和太阳能板峰值功率运作的输入电压调节(MPPT

l  内置定时器用于提供保护和充电终止

l  具自动复位功能的失效电池检测

l  用于适宜温度充电的 NTC 输入

l  二进制编码集电极开路状态引脚

特色应用

l  便携式工业和医疗设备

l  太阳能系统充电系统

l  户外通讯设备

l  12V24V汽车电源供电

为什么要选择LTC4020

l  多种电压适配充电

l  多种类型电池作备份电源

l  铅酸电池的优势(安全性、可深度放电,可再生能源,深海航标。

l  输入电压电流、充电电压电流、电池类型组合有好多种,能够单芯片解决问题

l  /铅酸电池充电算法:

   内置充电曲线,对于锂电池采用通用预充-CC/CV-充电停止三个阶段,一旦电池充满电,在电池掉电到一定的百分比前,就不再对电池充电,此种充电方式对锂电池的保护非常重要, 锂离子电池的特性决定了过充过放对其寿命和容量影响非常大。

l  MPPC 太阳能充电:

       LTC4020 技术可以使用MPPC 实现高效率实现太阳能能量放电。MPPC 该技术利用了以下事实:太阳能电池板的最大电源电压(V MP )通常不会随着入射光量的变化而变化很大,此种功能非常适合户外移动储能需求,具体的太阳能充电技术我们会在另外的文章中说明,通常MPPC技术和MPPT太阳能充电技术都有各自优缺点。

 

DC UPS模块

介绍

DC UPS 模块采用蓝牙MCU+LTC4020充电控制器,LTC4020专注于充电,MCU 可以通过外部电路采集其工作状态,同时通过USB/串口 发送命令的,从而控制充电电流,调整充电输出电压等等.实现智能化充电功能和电池/UPS参数的实时监控。

通过MCU可实时调整最大输出电流和充电电流,合适的选择电流大小,此功能对不同容量的电池的充电,带来很多方便,可提高电池寿命的同时,也可以降低风险。

 

DC UPS 直流不间断电源LTC4020

1 架构图

 

 

接口保护

接口

保护

l  电池化学能/模式选择

l  电源输入

l  电源输出

l  NTC电阻

l  输出电流调节

l  输出电压调节

l  电池接口

l  输入反接保护

l  输入浪涌电压保护

l  输入限流

l  电池反接保护

l  输出过流保护

l  输出浪涌保护

应用场景

宽电压直流 DC UPS

DC UPS 直流不间断电源

2 DC UPS

户外/房车太阳能充电

LTC4020 太阳能充电接线方法

3 太阳能充电器

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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