Scopri perché gli ioni di litio (Li-ion) sono la scelta dominante per i mercati dei piccoli fattori di forma e come onsemi dispone della tecnologia leader del settore per i caricabatterie agli ioni di litio in dimensioni estremamente ridotte per la migrazione verso fattori di forma di carica più piccoli.
Come l'evoluzione degli smartphone dell'ultimo decennio, anche altri mercati in crescita richiedono fattori di forma sempre più ridotti, con l'aggiunta di funzionalità e portabilità. Il mercato dei droni sta mostrando una crescita dei mini e micro droni. C'è una crescita significativa nel mercato degli apparecchi acustici, o auricolari, dotati di riconoscimento vocale, sensori di prossimità, cancellazione del rumore e alta fedeltà. I piccoli altoparlanti Bluetooth ora si adattano al palmo della mano e gli indossabili, sotto forma di orologi sia per il fitness che per scopi medici, sono segmenti in crescita che aumentano l'input per l'analisi di Big Data dell'IoT. La tecnologia agli ioni di litio è la scelta dominante per questi mercati di piccoli fattori di forma, grazie alla sua corrente specifica più elevata (Wh/kg), al costo inferiore e ai fattori di forma flessibili, tutti elementi che favoriscono la domanda di caricabatterie Li-ion di piccole dimensioni. onsemi dispone della tecnologia leader del settore per i caricabatterie agli ioni di litio in dimensioni estremamente ridotte per abilitare la migrazione verso fattori di forma di carica più piccoli.
Profilo di carica Li-ion CC/CV
La tecnologia Li-ion implementa tipicamente il profilo di carica a corrente costante (CC)/tensione costante (CV). Spostandosi da sinistra a destra, una cella vuota inizia a caricarsi con una leggera carica (~C/5), o "pre-carica". Gli ioni di litio invecchiano prematuramente se viene applicata troppa corrente quando sono quasi vuoti. Una volta che la tensione della cella sale a VBATMIN (tipicamente 3,6 V per il cobalto), allora risulta sicuro entrare in modalità CC, con la massima corrente di carica ammissibile specificata nella scheda tecnica della cella (~1C). Questo massimizza il tempo di carica (TTC). Quando le tensioni delle celle raggiungono VFLOAT, o la tensione massima specificata nella scheda tecnica della cella, il caricabatterie entra in modalità CV. Il modo CV blocca la tensione e la corrente che entra nella cella si assottiglia naturalmente man mano che la cella si avvicina alla piena carica. Infine, man mano che la carica si avvicina a C/10 a C/20, il caricabatterie termina la carica.
I valori per VFLOAT, VBATMIN, IPRE e IFAST si trovano nella scheda tecnica della batteria. Molti caricabatterie agli ioni di litio richiedono un processore di accompagnamento per programmare i propri registri interni attraverso l'I2C per produrre il profilo di carica CC/CV. FAN54120 di onsemi, il caricabatterie autonomo a ioni di litio FAN54120 esegue autonomamente il profilo di carica CC/CV, senza registri I2C o firmware. Ciò elimina la necessità di un processore di accompagnamento, riducendo così i costi, lo spazio e la complessità. Funziona semplicemente come viene fornito, riducendo il time-to-market. Poiché non esiste un firmware, FAN54120 è a prova di manomissione, un altro vantaggio per le applicazioni sensibili alla sicurezza come quelle mediche o IoT.
Il caricabatterie autonomo FAN54120 ha un fattore di forma estremamente basso. Ora disponibile in una confezione DFN 2mm x 2mm, e una confezione WLCSP da 1,36 mm x 0,76 mm di prossima uscita.
Caricabatterie autonomo lineare FAN54120 da 500 mA
Il FAN54120 fa riferimento ad un resistore rset esterno per produrre autonomamente il profilo di carica CC/CV su un'ampia gamma di capacità della batteria. Ad esempio, se la cella può gestire una carica massima di 500 mA, scegliendo un rset da 1kΩ (IFAST=500mA), il FAN54120 si precarica automaticamente a 100 mA (IFAST/5), una transizione a 500 mA (IFAST) per la modalità CC, e quindi termina la carica a 50 mA (IFAST/10), per una batteria da 750 mAh.
Per capacità di batterie agli ioni di litio più piccole, come 140 mAh, un resister di 5KΩ rset comporta una precarica di 20 mA, una corrente di carica di 100 mA in modalità CC e una terminazione di carica di 10 mA.
Il FAN54120 supporta il funzionamento a temperatura JEITA "Safe-to-Charge" con un NTC esterno. Il FAN54120 tollera una tensione di ingresso massima di 28 V, mentre opera fino a 6 V in ingresso, ed esibisce una corrente quiescente di classe mondiale di soli 150 nA. Questo assicura che il FAN54120 non scarichi eccessivamente la cella tra una carica e l'altra. Infine, il FAN54120 offre una precisione dello 0,5% di CV che impedisce l'intervento involontario di OVP (Over Voltage Protection) su circuiti di protezione delle celle meno costosi con tolleranza di + 50 mV.
I mercati e le applicazioni comprendono auricolari, dispositivi indossabili, altoparlanti e auricolari Bluetooth, dispositivi IoT, mini e micro droni, macchine fotografiche, sigarette elettroniche, giocattoli e giochi.
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