基于 ADI LTC4020 的 MCM4020 紧凑型升降压充电模块

作者
Jamie Liang
文章来源
Cytech Engineer

基于 ADI LTC4020 的 MCM4020 紧凑型升降压充电模块

便携式电子设备,例如医疗设备、车载通讯、户外勘测仪器仪表等等,一般都带有内置电池;而带有电池的设备,经常都需要考虑充电问题。如果设备电源输入端能够兼容足够宽的电压,并能够使用各种电源补充电量,且同时为设备供电,那么将极大地拓宽其设备的适应性和应用范围。

一般常见的电源适配器输出电压分为 5V、9V、12V、15V、19V、24V 等等,汽车车载电源一般分为 12V 和 24V 两种。假如有一种充电管理芯片可以覆盖以上所有输入电压范围,并且可以支持太阳能电池板供电,带 MPPT 功能,是不是很理想呢?接下来为大家介绍可以实现上述功能的 ADI 的 LTC4020 充电管理方案。

ADI LTC4020 简介

ADI LTC4020 是一款高电压电源管理器,其可在很宽的电压范围内实现 PowerPath™ 即时接通型操作和高效率电池充电。一个内置降压-升压型 DC/DC 控制器可在电池和 / 或系统电压高于、低于或等于输入电压的情况下运作。LTC4020 能针对负载变化、电池充电要求和输入电源限制条件,无缝地管理电池和转换器输出之间的功率分配。ADI LTC4020 的典型应用电路,如下图 (图1) 所示:

图1 典型应用电路
图1 典型应用电路

ADI LTC4020 产品特点

  • ±5% 充电电流准确度
  • ±0.5% 浮动电压准确度
  • 同步降压-升压型 DC/DC 控制器
  • 锂离子电池和铅酸电池充电算法
  • 用于适宜温度充电的 NTC 输入
  • 二进制编码集电极开路状态引脚
  • 具自动复位功能的失效电池检测
  • 采用严重放电电池时可实现即时接通
  • 内置定时器用于提供保护和充电终止
  • 扁平 (仅高 0.75mm) 38 引脚 5mm x 7mm QFN 封装
  • 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
  • 宽电压范围:4.5V 至 55V 输入,高达 55V 输出 (60V 绝对最大值)
  • 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)

ADI LTC4020 应用场景

  • 车载设备
  • 太阳能供电系统
  • 便携式工业、医疗设备

MCM4020 紧凑型升降压充电模块

MCM4020 是骏龙科技基于 ADI LTC4020 设计的紧凑型升降压充电模块,可方便中小客户快速使用 LTC4020 方案。MCM4020 实物模块,如下图 (图2) 所示:

图2 MCM4020 紧凑型升降压充电实物模块

MCM4020 基本参数性能

  • 58*35*8mm 尺寸,工作频率为 325K 
  • 散热方式:按照不同应用环境,可以选装不同尺寸散热片,可采用自冷或者风冷模式
  • 最大输出电流为 8A,电池充电模式可以通过改变电阻设定,输出电压、电流可以按照客户需求定制 
  • 样机输入输出参数 Vin:15-50V,Vout:21-28V (输出最高可达 55V,绝对极限耐压 60V),电池浮充电压为 26V, CC/CV Mode 

MCM4020 效率测试

  • 环境温度:25℃
  • 万用表:FLUKE 17B+
  • 电子负载:KL293A
  • 说明:模块效率测试分为裸板测试和带散热片测试,所有输出电流均为该条件下允许的最大输出电流,判断标准为整个板上器件表面最高温升在器件额定范围内

总结

上述 MCM 系列电源模块依托 ADI 的高性能电源控制方案,由骏龙科技的设计研发团队完成开发。目前有标准型号,同时也支持定制开发,让广大工程师节约系统开发时间,降低电源系统风险,节约开发成本。欲了解更多技术细节和 ADI 相关方案,您可以点击下方「联系我们」,提交您的需求,我们骏龙科技公司愿意为您提供更详细的技术解答。

 

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