各種鋰電充電器講義

各種鋰電充電器講義1第一頁，共四十九頁，2022年，8月28日

NoteBook

電腦電源架構(gòu)ACAdaptor(AC/DC)Inverter(DC/AC)BatteryPackDC/DCConverterBatteryCharger2第二頁，共四十九頁，2022年，8月28日主題☆A(yù)CAdaptor(AC/DC)☆I(lǐng)nverter(DC/AC)☆Battery☆DC/DCConverter(DC/DC)☆Charger3第三頁，共四十九頁，2022年，8月28日ACAdaptor依電路可分成：1.線性式(Linear)2.切換式(Switch)NoteBook

皆採用交換式AC/DCAdapter4第四頁，共四十九頁，2022年，8月28日線性式AC/DCAdapter

組成要件優(yōu)點(diǎn)：電路簡單、可靠度高、電磁干擾小、(有穩(wěn)壓電路)穩(wěn)定度高、暫態(tài)響應(yīng)快、漣波小缺點(diǎn)：體積大、重量重、轉(zhuǎn)換效率低(約40~60%)☆通常用於20W以下之產(chǎn)品5第五頁，共四十九頁，2022年，8月28日切換式AC/DCAdapter

方塊圖優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換效率高、重量輕、可做直流輸入….缺點(diǎn)：電路複雜、漣波比較大、電磁干擾也較大但整體而言，功率>30W切換式價(jià)錢優(yōu)於線性式，故目前市場仍以切換式為主流6第六頁，共四十九頁，2022年，8月28日切換式電源供應(yīng)器通常具有下列特點(diǎn)：輸入電壓範(fàn)圍可為90~264V之間輸入頻率範(fàn)圍47~63HZ轉(zhuǎn)換效率80%以上停電後輸出維持時(shí)間(Holduptime)最少10毫秒以上產(chǎn)生之電磁干擾(EMI)需符合FCC和CE標(biāo)準(zhǔn)輸出入端具隔離效果Lineregulation<1%輸出漣波和雜訊在1%以下具過電壓、過電流保護(hù)功能具防靜電和防雷擊功能機(jī)殼的漏電流在0.75mA以下

7第七頁，共四十九頁，2022年，8月28日目前世界各國的標(biāo)準(zhǔn)市電規(guī)格8第八頁，共四十九頁，2022年，8月28日目前世界各國的標(biāo)準(zhǔn)市電規(guī)格9第九頁，共四十九頁，2022年，8月28日安全規(guī)範(fàn)電源供應(yīng)器，需經(jīng)過許多測試及驗(yàn)證才能上市。電源供應(yīng)器的電氣規(guī)格，保護(hù)特性，安全規(guī)範(fàn)(是否通過UL，TUV，CSA，等驗(yàn)證)，及電磁相容測試EMI(FCC，CE)等，世界各國對於電源供應(yīng)器的安全規(guī)範(fàn)都有一套明確的測試標(biāo)準(zhǔn)

10第十頁，共四十九頁，2022年，8月28日電氣規(guī)格標(biāo)示(Input):AC110~240V/50Hz~60Hz代表全球各地電壓輸入皆可適用，但因各國AC插頭型式不同，若您要出國使用，需另購買符合當(dāng)?shù)夭遄褪街孱^.輸出(Output):DC19V/3.16A或是其它,代表經(jīng)過此電源供應(yīng)器輸出為直流電壓19V，最高輸出電流為3.16A11第十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日切換式ACAdapter有下列幾種電路型態(tài)馳返式(Flyback)順向式(Forward)半橋式(Half-Bridge)全橋式(Full-Bridge)諧振式(Resonant)12第十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日馳返式(Flyback)特點(diǎn):1.100W以下2.電路簡單3.成本低廉13第十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日順向式(Forward)特點(diǎn):1.>150W2.變壓器小3.成本增加14第十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日半橋式(Half-Bridge)15第十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日全橋式(Full-Bridge)16第十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日PFC(PowerFactorCorrection)功率因素修正器功率因素指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關(guān)係，也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值?；旧瞎β室蛩乜梢院饬侩娏Ρ挥行Ю玫某潭?當(dāng)功率因素值越大，代表其電力利用率越高。交換式電源供應(yīng)器上的功率因素校正器的運(yùn)作原理是去控制調(diào)整交流電電流輸入的時(shí)間與波型,使其成為純電阻性負(fù)載，讓功率因素趨近於1。這對於電力需求量大到某一個(gè)水準(zhǔn)的電子設(shè)備而言是很重要的,否則電力設(shè)備系統(tǒng)消耗的電力可能超出其規(guī)格，極可能干擾同系統(tǒng)的其他電子設(shè)備。一般狀況下,電子設(shè)備沒有功率因素校正時(shí)其PF值約只有0.5。17第十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日有哪些國家規(guī)定PFC為電子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配備

2001年一月，歐盟正式對電子設(shè)備諧波有詳細(xì)規(guī)範(fàn)，規(guī)定凡輸出在75W~600W範(fàn)圍間之電子設(shè)備產(chǎn)品，都必須通過諧波測試[Harmonicstest(EN61000-3-2)]，測量待測物對電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的諧波干擾中國大陸自2002年5月起，規(guī)範(fàn)凡政府機(jī)關(guān)採購之電子設(shè)備，皆將功率因素校正(PFC)視為電子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配備功能；日本已著手研擬關(guān)於節(jié)約電力的各項(xiàng)方案，這是一種未來的趨勢，相信在不久的將來，其他國家將陸續(xù)跟進(jìn)。PFC產(chǎn)品乃依據(jù)CE規(guī)範(fàn)，法條EN61000-3-2+A1+A2(關(guān)於諧波電流限制等細(xì)節(jié)規(guī)範(fàn))。18第十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日ACInlet

IEC-C14IEC-C5IEC-C819第十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日ACAdapter

供應(yīng)商

臺達(dá)DELTA光寶Liteon全漢FSP高效HIPRO力信LISHIN柏怡PI20第二十頁，共四十九頁，2022年，8月28日LCDBacklight

21第二十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日燈管工作原理

當(dāng)給予燈管高電壓時(shí)，燈管電極射出電子，由電極衝出的電子受電界的影響而運(yùn)動，因而獲得動能。當(dāng)這些擁有相當(dāng)動能的高速電子與管內(nèi)水銀撞擊時(shí)，此狀態(tài)下之水銀分子瞬間釋出所增得的能量，由不安定之狀態(tài)急速返回原來之安定狀態(tài)，此時(shí)放出的能量即以紫外線放射出(以波長253.7nm最為強(qiáng)烈)，此紫外線激發(fā)內(nèi)管壁塗佈之螢光體，螢光體中的電子蓄存能量後瞬間又將其釋出，同時(shí)放出波長較長之可視光。簡言之為藉螢光體的作用將可視範(fàn)圍以外的紫外線轉(zhuǎn)換為可視光。22第二十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日LCDPanelBacklightSpecification

23第二十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日Inverter(DC/AC)

其功能是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，驅(qū)動CCFL。24第二十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日Inverter

變壓器種類

積層式壓電變壓器優(yōu)點(diǎn):效率高,輸出正弦波形偏移小缺點(diǎn):價(jià)格高傳統(tǒng)線圈變壓器25第二十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日

Inverter參考電路26第二十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日InverterModule

供應(yīng)商

InverterIC供應(yīng)商O2MicroMPSMAXIMInverterModule

供應(yīng)商臺達(dá)DELTA鴻海FOXCONN

東電化TDK

勝美達(dá)Sumida

27第二十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日電池的分類一次電池(生產(chǎn)能量)錳乾電池鹼性電池氧化銀電池水銀電池鋰電池二次電池(儲存能量)鎳鎘電池鉛酸電池鎳氫電池鋰離子電池鋰高分子電池轉(zhuǎn)換能量燃料電池太陽能電池28第二十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日Li-ionBatteryTypeCylindricalPrismaticPolymer29第二十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日小型二次電池特性比較Ni-CdNi-MHLi-ionLi-polymer電壓(V)1.21.23.73.7體積能量密度(Wh/l)200300500500重量能量密度(Wh/kg)6080150150能量效率(%)7570>95>95壽命(cycles)500500500500記憶效應(yīng)有少許無無價(jià)格(Ni-Cd=1)11.324尺寸圓型/方型圓型/方型圓型/方型薄片型毒性Cd無無無30第三十頁，共四十九頁，2022年，8月28日

SANYOLI-ionBatteryCellSpecification31第三十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日DischargeRate.CharacteristicsforUR18650F32第三十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日

NoteBookBattery未來趨勢容量:每年約以10%增加Battery種類:Ni-CD

→Ni-Mh

→Li-ion

→FuelCell33第三十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日BatteryCell

供應(yīng)商

SANYOSONYPanasonicSANSUNG(SDI)MOLICEL34第三十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日BatteryPack

35第三十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日SmartBatteryPackSystemDiagramGasGauge2ndProtection1StProtection鋰電池才需要36第三十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日SmartBattery內(nèi)各區(qū)塊功能

GasGauge主要功能:計(jì)算電池剩餘容量(方法為對流過電池的電流做積分)透過SMBus

與系統(tǒng)溝通.1stProtection主要功能:當(dāng)BatteryCellOverVoltageorUndervoltageDisablePowerMOSFET2ndProtection主要功能:當(dāng)BatteryCellOverVoltage燒斷Fuse37第三十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日

BatteryPackConnectorDefinition1.PACK+2.Clock3.Date4.Thermistor(10KΩ@25oC)5.PACK-38第三十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日BatteryPack

供應(yīng)商

三洋SANYO新普SIMPLO順達(dá)Dynapack摩托羅拉MOTOROLA39第三十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日

DC/DCConverter40第四十頁，共四十九頁，2022年，8月28日直流對直流轉(zhuǎn)換器種類線性式穩(wěn)壓器(LinearRegulators)*一般LinearRegulators*LDORegulators(Low-DropoutOutput)交換式穩(wěn)壓器(SwitchingRegulators)*降壓式轉(zhuǎn)換器(Buck/StepDownConverter)-PWM、PFMmode*昇壓式轉(zhuǎn)換器(Boost/StepUpConverter)-PWM、PFMmode*反向式轉(zhuǎn)換器(InverConverter)*ChargePumps41第四十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日線性式穩(wěn)壓器(LinearRegulators)優(yōu)點(diǎn)：架構(gòu)簡單，輸出雜訊低，不需要很多的輸出電容，快速的暫態(tài)響應(yīng)。缺點(diǎn)：效率差，因?yàn)檩斎胼敵龅碾妷翰钍且詿崃康姆绞嚼速M(fèi)掉。42第四十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日DC/DCConverterType

降壓式轉(zhuǎn)換器(Buck/StepDownConverter)特點(diǎn):輸出電壓比輸入電壓低昇壓式轉(zhuǎn)換器(Boost/StepUpConverter)特點(diǎn):輸出電壓比輸入電壓高反向式轉(zhuǎn)換器(InverConverter)特點(diǎn):輸出電壓與輸入電壓反相43第四十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日

SwitchingRegulator優(yōu)點(diǎn)：效率高可達(dá)95%.

缺點(diǎn)：額外電感與比較多的輸入輸出電容.

產(chǎn)生的切換雜訊大.

所需PCB面積較大.