Principe et application de la technologie d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium
Avec l'utilisation généralisée des appareils électroniques portables, les batteries au lithium sont devenues l'un des types de batteries les plus populaires en raison de leur haute densité énergétique, de l'absence d'effet mémoire et de leur longue durée de vie. Cependant, afin de répondre aux exigences de tension de fonctionnement des différents appareils, la technologie d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium est particulièrement importante. Cet article explorera les principes d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium et les méthodes pour réaliser ces conversions.
Principe d'amplification des batteries au lithium
Convertisseur élévateur (Boost)
Un convertisseur élévateur est un convertisseur CC-CC qui augmente une tension d'entrée inférieure à une tension de sortie supérieure grâce au stockage d'énergie d'une inductance. Son principe de fonctionnement de base est le suivant :
Phase de charge : Lorsque l'élément de commutation est fermé, le courant traverse l'inductance et l'inductance stocke de l'énergie ;
Phase de décharge : L'élément de commutation est déconnecté et le courant continue de circuler en raison de l'auto-inductance de l'inductance. À ce moment, la diode permet au courant de circuler vers le condensateur de sortie et la charge, et la tension de sortie est supérieure à la tension d'entrée.
Méthode d'amplification
Optimisation de la fréquence de commutation : En ajustant la fréquence de commutation, le rapport d'amplification peut être amélioré sans affecter l'efficacité.
Sélection de la valeur de l'inductance : La valeur d'inductance appropriée peut réduire le courant d'ondulation et améliorer la stabilité du système.
Filtrage de sortie : L'utilisation d'un condensateur de filtrage de sortie approprié peut réduire l'ondulation de la tension de sortie.
Principe d'abaissement des batteries au lithium
Convertisseur abaisseur (Buck)
Le convertisseur abaisseur est également un type de convertisseur CC-CC. Sa fonction est de réduire la tension d'entrée supérieure à une tension de sortie inférieure. Son principe de fonctionnement est le suivant :
Phase de charge : Lorsque l'élément de commutation est fermé, le courant traverse l'inductance et l'inductance stocke de l'énergie ;
Phase de décharge : L'élément de commutation est déconnecté et le courant dans l'inductance traverse la diode pour maintenir le courant de charge, et la tension de sortie est inférieure à la tension d'entrée.
Méthode d'abaissement
Contrôle du rapport cyclique : La tension de sortie est ajustée en modifiant le rapport du temps de conduction de l'élément de commutation au temps de cycle, c'est-à-dire le rapport cyclique.
Redressement synchrone : L'utilisation de la technologie de redressement synchrone au lieu des diodes traditionnelles peut améliorer l'efficacité.
Démarrage progressif : La technologie de démarrage progressif peut éviter les chocs de courant au démarrage et protéger le circuit.
Scénario d'application
La technologie d'amplification-abaissement des batteries au lithium est largement utilisée dans divers appareils portables, tels que les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables, etc. Ces appareils doivent généralement commuter les tensions dans différentes conditions de fonctionnement pour s'adapter aux différentes vitesses de processeur, à la luminosité de l'écran et à d'autres exigences.
Conclusion
La technologie d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium est un maillon clé dans la conception des produits électroniques modernes. Grâce à une conception de circuit et une sélection de composants raisonnables, la conversion de tension peut être efficacement réalisée tout en assurant la stabilité et l'efficacité du système. Avec l'amélioration continue des fonctions des produits électroniques et l'amélioration des exigences de gestion de l'alimentation, la technologie d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium continuera de se développer pour s'adapter à des besoins d'application plus complexes et changeants.
Principe et application de la technologie d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium
Avec l'utilisation généralisée des appareils électroniques portables, les batteries au lithium sont devenues l'un des types de batteries les plus populaires en raison de leur haute densité énergétique, de l'absence d'effet mémoire et de leur longue durée de vie. Cependant, afin de répondre aux exigences de tension de fonctionnement des différents appareils, la technologie d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium est particulièrement importante. Cet article explorera les principes d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium et les méthodes pour réaliser ces conversions.
Principe d'amplification des batteries au lithium
Convertisseur élévateur (Boost)
Un convertisseur élévateur est un convertisseur CC-CC qui augmente une tension d'entrée inférieure à une tension de sortie supérieure grâce au stockage d'énergie d'une inductance. Son principe de fonctionnement de base est le suivant :
Phase de charge : Lorsque l'élément de commutation est fermé, le courant traverse l'inductance et l'inductance stocke de l'énergie ;
Phase de décharge : L'élément de commutation est déconnecté et le courant continue de circuler en raison de l'auto-inductance de l'inductance. À ce moment, la diode permet au courant de circuler vers le condensateur de sortie et la charge, et la tension de sortie est supérieure à la tension d'entrée.
Méthode d'amplification
Optimisation de la fréquence de commutation : En ajustant la fréquence de commutation, le rapport d'amplification peut être amélioré sans affecter l'efficacité.
Sélection de la valeur de l'inductance : La valeur d'inductance appropriée peut réduire le courant d'ondulation et améliorer la stabilité du système.
Filtrage de sortie : L'utilisation d'un condensateur de filtrage de sortie approprié peut réduire l'ondulation de la tension de sortie.
Principe d'abaissement des batteries au lithium
Convertisseur abaisseur (Buck)
Le convertisseur abaisseur est également un type de convertisseur CC-CC. Sa fonction est de réduire la tension d'entrée supérieure à une tension de sortie inférieure. Son principe de fonctionnement est le suivant :
Phase de charge : Lorsque l'élément de commutation est fermé, le courant traverse l'inductance et l'inductance stocke de l'énergie ;
Phase de décharge : L'élément de commutation est déconnecté et le courant dans l'inductance traverse la diode pour maintenir le courant de charge, et la tension de sortie est inférieure à la tension d'entrée.
Méthode d'abaissement
Contrôle du rapport cyclique : La tension de sortie est ajustée en modifiant le rapport du temps de conduction de l'élément de commutation au temps de cycle, c'est-à-dire le rapport cyclique.
Redressement synchrone : L'utilisation de la technologie de redressement synchrone au lieu des diodes traditionnelles peut améliorer l'efficacité.
Démarrage progressif : La technologie de démarrage progressif peut éviter les chocs de courant au démarrage et protéger le circuit.
Scénario d'application
La technologie d'amplification-abaissement des batteries au lithium est largement utilisée dans divers appareils portables, tels que les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables, etc. Ces appareils doivent généralement commuter les tensions dans différentes conditions de fonctionnement pour s'adapter aux différentes vitesses de processeur, à la luminosité de l'écran et à d'autres exigences.
Conclusion
La technologie d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium est un maillon clé dans la conception des produits électroniques modernes. Grâce à une conception de circuit et une sélection de composants raisonnables, la conversion de tension peut être efficacement réalisée tout en assurant la stabilité et l'efficacité du système. Avec l'amélioration continue des fonctions des produits électroniques et l'amélioration des exigences de gestion de l'alimentation, la technologie d'amplification et d'abaissement des batteries au lithium continuera de se développer pour s'adapter à des besoins d'application plus complexes et changeants.
