BESCHREIBUNG

Der integrierte Schaltkreis TSM101/TSM101A enthält eine hochstabile serielle Bandlücken-Spannungsreferenz, zwei ODER-verknüpfte Operationsverstärker und eine Stromquelle.
Dieser IC vergleicht die Gleichspannung und den Strompegel am Ausgang eines Schaltnetzteils mit einer internen Referenz. Er liefert über einen Optokoppler eine Rückmeldung an den PWM-Controller-IC auf der Primärseite.
Der gesteuerte Stromgenerator kann verwendet werden, um den Grad der Strombegrenzung zu ändern, indem die Informationen, die vom Strommesswiderstand kommen, ausgeglichen werden.

 

ANWENDUNGEN

Diese Schaltung ist für den Einsatz in Batterieladegeräten mit konstanter Spannung und begrenztem Ausgangsstrom konzipiert.
Er kann in jeder Art von Anwendung eingesetzt werden, die eine präzise Spannungsregelung und Strombegrenzung erfordert.
Weitere Anwendungen sind Spannungsüberwachungen und Überspannungsschutz.

 

TSM101 PRÄSENTATION

Die integrierte Schaltung TSM101 enthält eine hochstabile Serien-Bandlücken-Spannungsreferenz, zwei ODER-geschaltete Operationsverstärker und eine Stromquelle.
Dieser IC vergleicht die Gleichspannung und den Strompegel am Ausgang eines Schaltnetzteils mit einer internen Referenz und gibt über einen Optokoppler eine Rückmeldung an den PWM-Controller-IC auf der Primärseite.
Der gesteuerte Stromgenerator kann verwendet werden, um den Grad der Strombegrenzung zu ändern, indem die Informationen, die vom Strommesswiderstand kommen, ausgeglichen werden.
Die große Mehrheit der Stromversorgungen im unteren und mittleren Leistungsbereich wird mit programmierbaren Shunt-Spannungsreferenzen wie dem TL431 geregelt.
Die galvanische Trennung der Steuerinformationen erfolgt über einen Optokoppler im linearen Modus mit einem variablen Fotostrom, der von der Differenz zwischen der tatsächlichen und der gewünschten Ausgangsspannung abhängt.
Eine Strombegrenzung wird verwendet, um die Stromversorgung vor Kurzschlüssen zu schützen, ist aber nicht sehr präzise und wird im Allgemeinen durch die Messung des Stroms des Leistungstransistors auf der Primärseite des SMPS realisiert.
Die Aufgabe des TSM101 ist es, eine Feinregulierung des Ausgangsstroms des SMPS und eine präzise Spannungsbegrenzung vorzunehmen.
Die primäre Strombegrenzung wird beibehalten und dient als Sicherheit für einen ausfallsicheren Betrieb, falls ein Kurzschluss am Ausgang des Ladegeräts auftritt.

 

FUNKTIONSPRINZIP

Die Stromregelschleife und die Spannungsbegrenzungsschleife verwenden eine interne 1,24V Bandlücken-Spannungsreferenz. Diese Spannungsreferenz hat eine gute Präzision (besser als 1,5%) und weist ein sehr stabiles Temperaturverhalten auf.
Der Optokopplerstrom steigt an und neigt dazu, die Ausgangsspannung über den PWM-Regler zu reduzieren.
Wenn dieser Teil höher als 1,24V ist, sinkt der Ausgang des Operationsverstärkers der Spannungsschleife.
Der Optokopplerstrom steigt an und neigt dazu, die Ausgangsspannung über den PWM-Regler zu reduzieren.
Durch Aktivieren der TSM101-Stromquelle (Pin 2) ist es möglich, die Strommessung um eine Spannung zu versetzen, die gleich :
Voff # R4 * Io mit Io = 1.4mA
Dieser Offset senkt den Ausgangsladestrom und diese Funktion kann verwendet werden, um zwei Arten von Batterien mit unterschiedlichen Kapazitäten zu laden. Die Stromquelle wird aktiviert, indem Sie Pin 2 an Masse anschließen.

 

BERECHNUNG DER ELEMENTE

Der Ladestrom wird auf 700 mA (wenn der Eingang für die Ladesteuerung offen bleibt) oder 200 mA (wenn der Eingang für die Ladesteuerung auf Masse gelegt wird) geregelt, was das Laden von zwei verschiedenen Arten von Batterien ermöglicht.

 

Höhere Präzision für die Spannungssteuerung

Der Spannungsabfall durch den Messwiderstand R5 führt zu einem Offset der Spannungsmessung. Bei den meisten Batterieladeanwendungen wird dieser Offset nicht berücksichtigt, da der Fehler im Vergleich zur Ladeschlussspannung vernachlässigbar ist, da der Wert des Ladestroms in der letzten Phase des Batterieladevorgangs drastisch abnimmt, aber bei anderen Anwendungen, bei denen eine höchstmögliche Präzision bei der Spannungssteuerung erforderlich ist.
Die folgende Anwendung enthält eine spezielle Empfehlung, die besagt, dass der Ladestrom unter normalen Ladebedingungen auf Ich1 = 800mA und auf Ich2 = 200mA festgelegt werden sollte, wenn die Zellenspannung unter Vl=2,5V liegt, um die Lebensdauer der Zellen zu optimieren.