Verwenden Sie die NTC-Komponenten Temperaturerfassung, um Schnellladegeraete zu schuetzen
Tragbare Elektronik wächst rasant. Von Handys und MP3-Playern über PDAs, persönliche DVD-Player bis hin zu herkömmlichen Laptops. Die Menschen begannen, viele Aspekte des Consumer- und Professional-Produktdesigns zu überdenken.
Diese Änderung zeigt sich am deutlichsten in der Batterietechnologie. Benutzer möchten, dass Batterien immer komplexeren Anwendungsanforderungen gerecht werden, sodass sie mehr Strom und längere Arbeitszeiten benötigen. Gleichzeitig ist die Nachfrage nach kleinen, leichten Produkten sehr groß, und der Akku macht einen erheblichen Anteil des Volumens und Gewichts eines Geräts aus. Daher legen die Hersteller großen Wert auf die Reduzierung ihrer Größe und ihres Gewichts. Ein weiterer Punkt ist das Erfordernis eines schnellen Ladens, das heißt, die Zeit, die der Benutzer auf das Laden wartet, zu reduzieren und die Vorteile der Mobilität zu maximieren.
Diese Anforderungen haben die Batteriehersteller veranlasst, auf neue chemische Materialien wie Nickel-Metallhydrid und Lithium-Ionen umzusteigen, um eine höhere Leistungsdichte, ein geringeres Gewicht und schnellere Ladegeschwindigkeiten zu erzielen. Diese Eigenschaften, insbesondere das schnelle Laden, gehen zu Lasten einer erhöhten Komplexität. Neue Batterien erfordern genau, dass nicht nur sicherzustellen, dass sie vollständig geladen sind, sondern auch der Maximierung ihrer Nutzungsdauer und verhindern mögliche Gefahren vor Überhitzung gesteuert Ladeschaltungen.
Der Ausfall einer beliebigen Komponente des Batteriepacks kann sehr schwerwiegende Folgen haben, nicht nur, weil das Produkt selbst kann nicht verwendet werden, da es nicht mit Strom versorgt werden kann. Kürzlich hat ein Unternehmen eine Reihe von Laptop-spezifischen Batterien zurückgerufen, die schätzungsweise Verluste von bis zu 400 Millionen US-Dollar verursachen. Zusätzlich zu möglichen finanziellen Schäden kann der Akku Personenschäden verursachen und sogar einen Brand verursachen.
Entwerfen Sie effektive Steuerungsstrategien für das Laden von Batterien (insbesondere für Lithium-Ionen-Hochenergiebatterien). Gutes Design und ordnungsgemäße Komponentenspezifikationen sowie Beschaffungsrichtlinien sind erforderlich. Folgende Architekturen stehen zur Verfügung: Bei NiMH-Akkus kann der Laderegelkreis (mit unterschiedlicher Genauigkeit) die Akkuspannung als Funktion der Zeit überwachen. Es ist auch möglich, die maximale Ladezeit zu begrenzen. Oder lassen Sie das System auf Temperaturänderungen überwachen. In den meisten Fällen ist eine Art Temperaturüberwachungsmethode erforderlich, um Schutz zu bieten.
Lithium-Ionen-Batterien verwenden normalerweise ein CCCV-Schema (Constant Current-Constant Voltage). Dies erfordert jedoch immer noch eine Überwachung der Temperatur, um ein schnelles Laden zu ermöglichen, und einen Mechanismus, um sicherzustellen, dass das Laden gestoppt wird, wenn die Temperatur einen sicheren Schwellenwert überschreitet.
Daher sollten alle diese Steuerungs- und Schutzstrategien Temperaturüberwachungsmechanismen als integralen Bestandteil des gesamten Funktionssystems umfassen. ICs, die normalerweise in einem Ladegerät oder einer Batterie untergebracht sind, bieten Überwachungs- und Steuerfunktionen. Stellen Sie jedoch sicher, dass ein oder mehrere Temperatursensoren im Akku, Ladegerät oder Akkufach installiert sind (wie dies bei kostengünstigen Telefonen häufig der Fall ist).
Für Designer ist die Auswahl solcher Sensoren nicht groß. Thermoelementvorrichtungen erfordern relativ komplexe Kompensationsschaltungen, die einige Kalibrierungsprobleme verursachen können. Darüber hinaus erzeugen sie Ausgangsspannungen von wenigen mV, erfordern eine Signalkonditionierung und sind anfällig für elektromagnetische Störungen.
Manchmal werden Nickel- oder Platin-PTC-Metallfilmwiderstände (oder drahtgewickelte Widerstände) verwendet. Ihre Langzeitstabilität ist besser als bei Thermoelementen und weniger störanfällig. Da sie jedoch zur Überwachung der Temperatur auf einen durch sich selbst fließenden Strom angewiesen sind und in der Regel niederohmige Geräte sind, ist der Stromverbrauch relativ hoch. Und sie sind nicht empfindlich genug für Temperaturänderungen, um eine zuverlässige Temperaturüberwachung zu erreichen. Die meisten linearen PTC-Halbleiterbauelemente auf dem Markt weisen diesen Nachteil auf.
Gegenwärtig ist die effektivste Lösung die Verwendung eines NTC-Thermistors (negativer Temperaturkoeffizient) unter der Voraussetzung einer angemessenen Kostenleistung. Die NTC-Klasse von Yaxun Electronics ist eine kompakte Lösung, die sehr wenig Strom verbraucht, über einen weiten Temperaturbereich eine hervorragende Genauigkeit aufweist und schnell auf Temperaturänderungen reagiert. Aus Sicht des Ingenieurs bieten diese Spezifikationen der Geräte ein sehr hohes Maß an Flexibilität bei der elektrischen und konstruktiven Gestaltung.
Die grundlegendsten Konstruktions- und Spezifikationsparameter für NTC-Geräte sind Widerstandswerte (normalerweise Werte bei 25 ° C) und Toleranzen. Es ist jedoch zu beachten, dass der Thermistor eng mit der Temperatur zusammenarbeitet. Daher müssen Ingenieure sicherstellen, dass ihre Produkte so konstruiert sind, dass sie bei Erreichen der Betriebstemperatur einwandfrei funktionieren. In Umgebungen mit hohen Temperaturen (niedriger Impedanz) muss der Widerstandswert hoch genug sein, um Systemfehler wie Kontaktwiderstand und Verbindungswiderstand zu reduzieren. Umgekehrt nimmt in einer Umgebung mit niedriger Temperatur (hoher Impedanz) die Empfindlichkeit ab, wenn der Strom durch den Thermistor nicht groß genug ist.
Toleranzen werden normalerweise in ° C angegeben und können als Maß für die Genauigkeit der Temperaturmessung des Geräts verwendet werden. In einigen Fällen gibt der Hersteller eine Toleranz an, die als Widerstandswert ausgedrückt wird, dh wie nahe der Widerstand des Geräts bei einer bestimmten Temperatur an seinem erwarteten Widerstandswert liegt. Für detaillierte Spezifizierer und Käufer ist es wichtig, die folgenden Punkte zu beachten. Das heißt, die Toleranzanforderungen für eine bestimmte Konstruktion können auf eine bestimmte Temperatur oder auf einen etwas breiteren Temperaturbereich begrenzt werden. Im zweiten Fall ändert sich die Toleranz selbst mit dem absoluten Widerstandswert des Geräts. Entwickler müssen die Widerstandstoleranz über den gesamten Temperaturbereich unter Verwendung des für das Gerät angegebenen negativen Temperaturkoeffizienten berechnen, um sicherzustellen, dass die ausgewählte Komponente die Anforderungen an die Messgenauigkeit des Systems erfüllt.
Die Leistung des Geräts hängt von Material und Struktur im Betriebstemperaturbereich ab und wird in der dritten Grundspezifikation, der R-T-Kurve des Geräts, beschrieben.
Bei der Verwendung von NTC-basierten Geräten geben Entwickler häufig nur Widerstände, Toleranzen und Standardkurven an. In vielen Fällen sind jedoch andere Parameter der Schlüssel, um sicherzustellen, dass das System wie erwartet funktioniert.
Einer der wichtigsten Parameter ist der Wert von B, der die Empfindlichkeit des Widerstandes des Geräts gegenüber der Temperatur angibt. Ebenso wichtig ist die Kalibrierungstoleranz des Parameters. Geräte der Yaxun-Elektronik haben ausgezeichnete B-Werte und Toleranzen für eine höhere Genauigkeit und eine bessere Zuverlässigkeit des Gesamtsystems. Es hat auch eine gute Leistung über den gesamten Betriebstemperaturbereich des Geräts.
Schließlich übersieht der Käufer häufig, dass NTC-Geräte an den erforderlichen Temperaturprüfpunkten fest montiert werden müssen. Dies bedeutet, dass das Bauteil den physikalischen Belastungen moderner Fertigungsprozesse standhalten muss. Besonders bei einem steilen Temperaturprofil in einem RoHS-konformen bleifreien Prozess.
Diese Änderung zeigt sich am deutlichsten in der Batterietechnologie. Benutzer möchten, dass Batterien immer komplexeren Anwendungsanforderungen gerecht werden, sodass sie mehr Strom und längere Arbeitszeiten benötigen. Gleichzeitig ist die Nachfrage nach kleinen, leichten Produkten sehr groß, und der Akku macht einen erheblichen Anteil des Volumens und Gewichts eines Geräts aus. Daher legen die Hersteller großen Wert auf die Reduzierung ihrer Größe und ihres Gewichts. Ein weiterer Punkt ist das Erfordernis eines schnellen Ladens, das heißt, die Zeit, die der Benutzer auf das Laden wartet, zu reduzieren und die Vorteile der Mobilität zu maximieren.
Diese Anforderungen haben die Batteriehersteller veranlasst, auf neue chemische Materialien wie Nickel-Metallhydrid und Lithium-Ionen umzusteigen, um eine höhere Leistungsdichte, ein geringeres Gewicht und schnellere Ladegeschwindigkeiten zu erzielen. Diese Eigenschaften, insbesondere das schnelle Laden, gehen zu Lasten einer erhöhten Komplexität. Neue Batterien erfordern genau, dass nicht nur sicherzustellen, dass sie vollständig geladen sind, sondern auch der Maximierung ihrer Nutzungsdauer und verhindern mögliche Gefahren vor Überhitzung gesteuert Ladeschaltungen.
Der Ausfall einer beliebigen Komponente des Batteriepacks kann sehr schwerwiegende Folgen haben, nicht nur, weil das Produkt selbst kann nicht verwendet werden, da es nicht mit Strom versorgt werden kann. Kürzlich hat ein Unternehmen eine Reihe von Laptop-spezifischen Batterien zurückgerufen, die schätzungsweise Verluste von bis zu 400 Millionen US-Dollar verursachen. Zusätzlich zu möglichen finanziellen Schäden kann der Akku Personenschäden verursachen und sogar einen Brand verursachen.
Entwerfen Sie effektive Steuerungsstrategien für das Laden von Batterien (insbesondere für Lithium-Ionen-Hochenergiebatterien). Gutes Design und ordnungsgemäße Komponentenspezifikationen sowie Beschaffungsrichtlinien sind erforderlich. Folgende Architekturen stehen zur Verfügung: Bei NiMH-Akkus kann der Laderegelkreis (mit unterschiedlicher Genauigkeit) die Akkuspannung als Funktion der Zeit überwachen. Es ist auch möglich, die maximale Ladezeit zu begrenzen. Oder lassen Sie das System auf Temperaturänderungen überwachen. In den meisten Fällen ist eine Art Temperaturüberwachungsmethode erforderlich, um Schutz zu bieten.
Lithium-Ionen-Batterien verwenden normalerweise ein CCCV-Schema (Constant Current-Constant Voltage). Dies erfordert jedoch immer noch eine Überwachung der Temperatur, um ein schnelles Laden zu ermöglichen, und einen Mechanismus, um sicherzustellen, dass das Laden gestoppt wird, wenn die Temperatur einen sicheren Schwellenwert überschreitet.
Daher sollten alle diese Steuerungs- und Schutzstrategien Temperaturüberwachungsmechanismen als integralen Bestandteil des gesamten Funktionssystems umfassen. ICs, die normalerweise in einem Ladegerät oder einer Batterie untergebracht sind, bieten Überwachungs- und Steuerfunktionen. Stellen Sie jedoch sicher, dass ein oder mehrere Temperatursensoren im Akku, Ladegerät oder Akkufach installiert sind (wie dies bei kostengünstigen Telefonen häufig der Fall ist).
Für Designer ist die Auswahl solcher Sensoren nicht groß. Thermoelementvorrichtungen erfordern relativ komplexe Kompensationsschaltungen, die einige Kalibrierungsprobleme verursachen können. Darüber hinaus erzeugen sie Ausgangsspannungen von wenigen mV, erfordern eine Signalkonditionierung und sind anfällig für elektromagnetische Störungen.
Manchmal werden Nickel- oder Platin-PTC-Metallfilmwiderstände (oder drahtgewickelte Widerstände) verwendet. Ihre Langzeitstabilität ist besser als bei Thermoelementen und weniger störanfällig. Da sie jedoch zur Überwachung der Temperatur auf einen durch sich selbst fließenden Strom angewiesen sind und in der Regel niederohmige Geräte sind, ist der Stromverbrauch relativ hoch. Und sie sind nicht empfindlich genug für Temperaturänderungen, um eine zuverlässige Temperaturüberwachung zu erreichen. Die meisten linearen PTC-Halbleiterbauelemente auf dem Markt weisen diesen Nachteil auf.
Gegenwärtig ist die effektivste Lösung die Verwendung eines NTC-Thermistors (negativer Temperaturkoeffizient) unter der Voraussetzung einer angemessenen Kostenleistung. Die NTC-Klasse von Yaxun Electronics ist eine kompakte Lösung, die sehr wenig Strom verbraucht, über einen weiten Temperaturbereich eine hervorragende Genauigkeit aufweist und schnell auf Temperaturänderungen reagiert. Aus Sicht des Ingenieurs bieten diese Spezifikationen der Geräte ein sehr hohes Maß an Flexibilität bei der elektrischen und konstruktiven Gestaltung.
Die grundlegendsten Konstruktions- und Spezifikationsparameter für NTC-Geräte sind Widerstandswerte (normalerweise Werte bei 25 ° C) und Toleranzen. Es ist jedoch zu beachten, dass der Thermistor eng mit der Temperatur zusammenarbeitet. Daher müssen Ingenieure sicherstellen, dass ihre Produkte so konstruiert sind, dass sie bei Erreichen der Betriebstemperatur einwandfrei funktionieren. In Umgebungen mit hohen Temperaturen (niedriger Impedanz) muss der Widerstandswert hoch genug sein, um Systemfehler wie Kontaktwiderstand und Verbindungswiderstand zu reduzieren. Umgekehrt nimmt in einer Umgebung mit niedriger Temperatur (hoher Impedanz) die Empfindlichkeit ab, wenn der Strom durch den Thermistor nicht groß genug ist.
Toleranzen werden normalerweise in ° C angegeben und können als Maß für die Genauigkeit der Temperaturmessung des Geräts verwendet werden. In einigen Fällen gibt der Hersteller eine Toleranz an, die als Widerstandswert ausgedrückt wird, dh wie nahe der Widerstand des Geräts bei einer bestimmten Temperatur an seinem erwarteten Widerstandswert liegt. Für detaillierte Spezifizierer und Käufer ist es wichtig, die folgenden Punkte zu beachten. Das heißt, die Toleranzanforderungen für eine bestimmte Konstruktion können auf eine bestimmte Temperatur oder auf einen etwas breiteren Temperaturbereich begrenzt werden. Im zweiten Fall ändert sich die Toleranz selbst mit dem absoluten Widerstandswert des Geräts. Entwickler müssen die Widerstandstoleranz über den gesamten Temperaturbereich unter Verwendung des für das Gerät angegebenen negativen Temperaturkoeffizienten berechnen, um sicherzustellen, dass die ausgewählte Komponente die Anforderungen an die Messgenauigkeit des Systems erfüllt.
Die Leistung des Geräts hängt von Material und Struktur im Betriebstemperaturbereich ab und wird in der dritten Grundspezifikation, der R-T-Kurve des Geräts, beschrieben.
Bei der Verwendung von NTC-basierten Geräten geben Entwickler häufig nur Widerstände, Toleranzen und Standardkurven an. In vielen Fällen sind jedoch andere Parameter der Schlüssel, um sicherzustellen, dass das System wie erwartet funktioniert.
Einer der wichtigsten Parameter ist der Wert von B, der die Empfindlichkeit des Widerstandes des Geräts gegenüber der Temperatur angibt. Ebenso wichtig ist die Kalibrierungstoleranz des Parameters. Geräte der Yaxun-Elektronik haben ausgezeichnete B-Werte und Toleranzen für eine höhere Genauigkeit und eine bessere Zuverlässigkeit des Gesamtsystems. Es hat auch eine gute Leistung über den gesamten Betriebstemperaturbereich des Geräts.
Schließlich übersieht der Käufer häufig, dass NTC-Geräte an den erforderlichen Temperaturprüfpunkten fest montiert werden müssen. Dies bedeutet, dass das Bauteil den physikalischen Belastungen moderner Fertigungsprozesse standhalten muss. Besonders bei einem steilen Temperaturprofil in einem RoHS-konformen bleifreien Prozess.
