NIMH litiozko baterien karga adimendunean USB ataka ezartzeko metodoa

2022/04/08

Egilea: Iflowpower -Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

Orokorra Universal Serial Bus (USB) Portua bi norabideko datu-ataka bat da, energia eta lurra dituena. USB mota guztietako periferikoak konekta ditzake, kanpoko unitateak, biltegiratze gailuak, teklatuak, sagua, haririk gabeko interfazea, kamera, kamera, MP3 erreproduzitzailea eta gailu elektroniko bakarrak barne. Gailu hauek bateria asko elikatzen dituzte, batzuk bateriak barneratuak dituzte.

Bateria kargatzeko diseinuari dagokionez, USB zabalak aukerak eta erronkak ekarri ditu. Artikulu honek deskribatzen du nola konektatu bateria-kargagailu soil bat USB hornidurarekin. Artikuluak USB power busaren ezaugarriak berrikusten ditu, tentsioa, korronte muga, gorako korrontea, konektorea eta kable bidezko konexio-arazoa barne.

Aldi berean, NiMH eta litio-ioizko bateriaren teknologia, kargatzeko metodoa eta karga amaitzeko teknika aurkezten dira. Lagin-zirkuitu oso bat ematen da NIMH bateria kargatzeko USB ataka konturatzeko eta kargatzeko datuak ematen dira. USB funtzioa USB busak potentzia baxuko gailu elektronikoetarako energia horni dezake.

Busen hornidura saretik isolatuta dago eta egonkortasun ona du. Hala ere, korronte kopuru mugatua dago, eta elkarreragingarritasun potentziala dago kargaren eta ostalariaren edo potentziaren artean. USB ataka 90ohm-k osatzen dute; bi norabideko blindaje diferentziala pare bihurritua, VBus (+ 5V potentzia) eta.

4 lerro hau aluminio-paperaren barruko ezkutuaren eta ehungintzako lineako ezkutuaren bidez babestuta dago. Azken USB zehaztapen estandarra 2.0 bertsioa da, USB erakundetik doan lor dezakezu.

Estandar estandarra lortzeko, gailu eta ostalarien arteko bi norabideko komunikazioa ezarri behar duzu kontrolagailu funtzional baten bidez. Normalean esan nahi du 1 unitateko karga 100 mA da (gehienez). Edozein gailuk gehienezko korrontea 5 unitate izatea ahalbidetzen du.

USB ataka potentzia baxuko eta potentzia handiko bi motatan bana daiteke, eta potentzia baxuko portuek 1 unitateko karga-korronte horni dezakete, potentzia handiko portuek 5 unitateko karga horni ditzakete. Gailua USB atakara konektatuta dagoenean, zenbaketa-prozesuak gailua identifikatzen du eta bere karga-eskakizunak zehazten ditu. Prozesu honetan zehar, gailuak soilik onartzen du ostalaritik karga-unitate bat har dezake.

Zenbaketa prozesua amaitu ondoren, ostalariaren energia kudeatzeko softwareak ahalbidetzen badu, potentzia handiko gailuak korronte gehiago ikas dezake. Ostalari-sistema batzuek (behean dauden USB hubak barne) korrontea mugatzeko funtzioa hornitzen dute fusibleen edo korronte aktibo detektagailuen bidez. USB gailuak zenbaketa-prozesua hartzen ez badu, korronte handia (unitate karga baino gehiago) USB atakatik xurgatzen da, eta aukera nagusiak korronte gehiegizko egoera detektatzen du eta erabiltzen ari diren USB ataka bat edo gehiago ixten ditu.

Merkatuan hornitzen diren USB gailu askotan, bateria-kargagailu independenteak barne, ez dago zenbaketa-prozesuak kudeatzeko kontrolagailu funtzionalrik, baina xurgatutako korronteak 100mA gainditzen ditu. Gailu hauek arazoak sor ditzakete baldintza desegoki hauetan. Adibidez, 500mA-ko korronte bat bus-elektriko USB huban sartzen bada eta zenbaketa-prozesu zuzenak hub ataka eta ostalariaren ataka gainkargatzea eragin dezake.

Ostalariaren sistema eragilea konplikatuagoa da potentzia-kudeaketa aurreratua erabiltzean, batez ere ordenagailu eramangarriak, beti ahalik eta baxuena izan nahi du. Energia aurrezteko modu batzuetan, ordenagailuak zain dagoen komando bat ematen dio USB gailuari, eta, orduan, gailua potentzia baxuko moduan sartu dela jotzen da. Gailuak ostalariarekin komunikatu dezakeen kontrolagailu funtzional bat dauka beti hurbilketa hobea da, nahiz eta potentzia baxuko ekipoei buruzkoa izan.

USB 2.0 zehaztapena oso zabala da, elikadura-horniduraren kalitatea, konektorearen egitura, kablearen materiala, baimendutako tentsio-jaitsiera eta gorakada-korrontea, etab. Korronte baxuko eta korronte handietako portuek potentzia-adierazle desberdinak dituzte.

Garrantzitsua da ostalariaren eta kargaren arteko konektorearen tentsio-jaitsiera eta tentsio-jaitsiera zehazteko, eta USB-k hornitutako hub-ean eroritako tentsioa barne hartzen du. Ordenagailu edo ostalari bat barne, ostalari bat, ostalari bat, korronte portu handi bat, gehienez 500mAko korronte bat. Autobus bidezko USB hub pasiboak korronte baxuko atakak ditu.

1. taulan USB korronte handiek eta korronte baxuko ataka upstream (potentzia) pinek onartzen duten tentsio-perdoia zerrendatzen da. 1.Taula.USB2.

0 Zehaztapenak Potentzia-kalitate estandarra ParametroaEskakizunaDcTentsioa, Potentzia handiko Portua * 4,75VTO5,25VDCVOLtajea, Potentzia gutxiko Portua * 4.

40VTO5,25VMaximum Quiescent Current (potentzia baxua, SuspendMode) 500µGehienezko korronte geldiunea (potentzia handia, eten modua) 2500µGehienezkoAllowableInputCapacitance (karga-aldea) 10µFMinimumRequiredOutputPutcapacitance (Ostalaria) 120µHegan±% 20 Gehienezko onargarria Presako kargan 50µC * Adierazle hauek gorako ostalariaren edo hub atakaren konektore-pinei aplikatzen zaizkie. Kablearen eta konektorearen IXR jaitsiera kontuan hartu behar da.

Ostalarian USB2.0 zehaztapenaren arabera, potentzia handiko atakaren goiko muturrak 120 dituµF, ESR kapazitate baxua. Konektatutako USB gailuaren sarrerako kapazitatea 10era mugatzen daµF, hasierako karga-konexio-fasean, ostalaritik (edo auto-elikatutako hubtik) lortutako gehienezko karga 50koa izan daiteke.µC.

Modu honetan, gailu berria USB atakara konektatzen denean, gorako atakaren tentsio iragankorra 0,5V baino txikiagoa da. Karga behar bezala funtzionatzen duenean karga sarrera handiagoa izan behar bada, korronte-korronte-mugatzailea hornitu behar da, korronteak 100mA gainditzen ez duela bermatzeko kapazitate handiagoa kargatzean.

USB ataka bus elikadura-iturri batek elikatzen duenean, Hub-a potentzia baxuko gailura konektatzen da, eta USB atakan itotzen den DC tentsioa erakusten da 1. Irudian. Potentzia handiko karga autobusera konektatzen denean, tentsio jaitsierak 1. irudian adierazitako adierazlea gaindituko du, eta autobusaren gainkarga eragingo du. 1. irudia.

Ostalariaren tentsio jaitsiera potentzia baxuko karga handiagoa da, eta horrek bus gainkarga eragiten du irudian emandako DC tentsio baimendua denean. Bateria kargatzeko zelula bakarreko litio ioi eta litio polimeroko bateria behar da. Gaur egungo litio ioizko bateria gehienezko ahalmen nominalarekin kargatzen da, eta bere tentsioa 4,1 V eta 4 bitartekoa izan ohi da.

2V. Gaur egungo merkatua bateria handiagoa saltzen ari da, eguneratua, 4,3V eta 4 bitarteko tentsio tartearekin.

4V. Litio-ioi prismatiko tipikoak (Li +) eta litio polimeroen (li-poly) bateriaren edukiera 600 mAh-tik 1400 mAh-koa da. Li + eta li-poly piletarako, hobetsitako karga-kurba korronte konstanteko kargarekin hasten da, bateriaren tentsioarekin jarraitua tentsio nominalera iristeko.

Kargagailua bateriaren bi muturretako tentsioan doitzen da. Bi doikuntza metodo hauek korronte konstantea (CC) tentsio konstantea (CV) kargatzeko metodo bat osatzen dute. Hori dela eta, kargagailu mota honi CCCV kargagailu gisa aipatzen da sarritan.

CCCV kargagailua CV moduan sartu ondoren, bateriaren karga-korrontea jaisten hasten da. 0,5c eta 1 arteko karga-tasa tipikoa bada.

5c kargatzen da, kargagailua CV modura bihurtzen da bateriak bere ahalmen osoaren % 80-% 90era iristen denean. Kargagailua CV kargatzeko moduan sartzen denean, bateriaren korrontea kontrolatzen da; korrontea gutxieneko atalasea (hainbat miliampere edo hamarnaka miliampere) iristen denean, kargagailuak kargatzen amaitzen du. 2. Irudian litio-ioizko bateria baten karga-kurba tipikoa erakusten da.

2. Irudia. Kurba tipikoa CCCV kargagailu bat erabiliz kargatzean, 1. Irudian erakusten den USB tentsio-jaitsieraren indizetik, portuko elikatze-zentroaren potentzia baxuko tentsioak ez du marjina nahikoa, zaila da bateria kargatzea 4.2. V.

Kargatzeko bidean dagoen erresistentzia gehigarri txikiak karga normala oztopatuko du. LI + eta Li-Poly bateriak tenperatura egokian kargatu behar dira. Fabrikatzaileak gomendatutako karga tenperatura altuena +45 izan ohi da°C-tik +55era°C artean, baimendutako isurketa-tenperatura maximoa 10 baino handiagoa izan daiteke°C klasea utzi zuen.

Pila hauek materialak erabiltzen dituzte, propietate kimikoak oso biziak dira, bateriaren tenperatura +70 gainditzen badu°C, errekuntza gertatuko da. Litio-ioizko bateria-kargagailuak bateriaren tenperatura kontrolatzen duen itzaltze termikoko zirkuitu bat izan behar du. Bateriaren tenperaturak fabrikatzaileak gomendatutako gehienezko karga-tenperatura gainditzen badu, karga amaitu egingo da.

NiMH bateria (NIMH) NIMH bateria litio ioizko bateriak baino garrantzitsuagoa da, eta bere energia dentsitatea litio ioizko bateriak baino txikiagoa da. NIMH bateria litio-ioizko bateria baino merkea izan da, baina azkenaldian bien prezioen aldea murrizten ari da. NIMH bateriak tamaina estandarra du, eta bateria alkalinoak ordezkatu ditzake aplikazio gehienetan.

Bateria bakoitzaren tentsio nominala 1,2 V-koa da, eta 1,5 V-ra iritsiko da bete ondoren.

Normalean NIMH bateriak korronte konstanteetan kargatzen ditu. Guztiz beteta dagoenean, erreakzio kimiko termikoa gertatzen da, bateriaren tenperatura igotzen da eta bateriaren alboko tentsioa jaisten da. Bateriaren tenperatura igotzeko tasa edo tentsio negatiboaren aldaketa tasa detektatzen da, eta kargatzeko erabiltzen da.

Kargatzeko amaiera-metodo hauei DT / DT eta -V deitzen zaie, hurrenez hurren. Kargatze-tasa oso baxua denean, DT / DT eta -V ez dira agerikoak, zaila da zehaztasunez detektatzeko. Bateria gainkarga egoeran sartzen hasten denean, DT / DT eta -V erantzunak agertzen hasten dira.

Une honetan, kargatzen jarraitzen baduzu, bateria hondatu egingo da. Amaiera hautematea askoz errazagoa da karga-tasa C / 3 baino handiagoa denean. Tenperatura igoera-tasa gutxi gorabehera 1 da.°C / minutu, -V erantzuna karga-tasa baxua baino nabarmenagoa da.

Karga azkarra amaitu ondoren, denbora gutxiago hartzea gomendatzen da korronte txikiagoa duten bateriak guztiz asko (kargatzen kargatzen) izateko. Kargatze fasea amaitu ondoren, autodeskargaren efektua autodeskargaren efektua konpentsatzen da C / 20 edo C / 30 erabiliz, bateria egoera osoan mantendu dadin. 3. irudiak NIMH bateria (elektrizitatearen zati bat aldez aurretik) kargatzen duen bateriaren tentsio kurba bat erakusten du DS2712NIMH kargagailu bat erabiliz.

Irudi honetan, goiko kurbaren datuak karga-korrontea baterian dagoenean lortzen dira, eta beheko kurbaren datuak korrontea mozteko unean neurtzen dira. DS2712-n, tentsio-diferentzia NIMH bateriak eta bateria alkalinoak bereizteko erabiltzen da. Bateria alkalino bat hautematen bada, DS2712-k ez du kargatzen.

3. irudia. Kargatu NIMH bateria DS2712 kargatzeko kontrolagailua erabiliz.

JARRI GUREKIN HARREMANETAN
Esan iezaguzu zure eskakizunak, imajina dezakezuena baino gehiago egin dezakegu.
Bidali zure kontsulta
Chat with Us

Bidali zure kontsulta

Aukeratu beste hizkuntza bat
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Egungo hizkuntza:Euskara