新型高性能锂电池充电器的设计方案

技术分类: 电源技术  | 2005-12-28
来源:中电网 | 凯新电源技术有限公司 鲁思慧

       2 关于充电组合电路的保护特性

       见图1中部.应用外接的二只N沟道MOSFET保护管(IRF840)VP3与VP4和DS2720芯片来实现对单体Li+或锂聚合物电池安全保护. 即可以达到保护电池免受过量充电、过量消耗、过高放电电流以及过高温度损害等安全特性。DS2720具有细小电流充电功能,可恢复已深度放电的电池。用主系统软件还能够通过DS2720与DS2770芯片的DQ引脚检测到电池产生故障的原因并由主系统向用户汇报。

       需要指出的是MOSFET 管被接在了充电组合电路的高端,位于充电电源和Li+电池正端之间,见图1所示. 为确保其数据在发生保护性故障或当充电组合电路处于休眠模式时不丢失,最好由Li+或锂聚合物电池直接给DS2770和DS2415供电。否则的话,当MOSFET被关掉时数据将丢失。该DS2720芯片为低功耗,工作状态耗电仅为12.5μA,静态消耗电流为1.5μA.

       其DS2720其引脚功能:

        PLS电池组的正端输入

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sp;     PS: 系统(功率)开关捡测输入,低电平有效。

       DQ: 数据输入/输出.

       CP: 电量储存容量.

       CC: 充电控制输入

       DC: 放电控制输出.

       3 关于充电与控制

       DS2770的功能之一是利用简单的限流型电源给电池充电,.通过控制外部PNP晶体管(VP1(FMMT718型)和VP2(4403型),DS2770能以恒定电流给Li+或锂聚合物基的电池组进行充电,直到电压上升到工厂没定的4.1V或4.2V限值。然后,它以脉冲充电方式注满电池。

DS2770框图

       4 关于充电电量计数

       DS2770还提供了一个辅助的充电终止控制,即当电池温度超过+50℃或超过用户设定的最大充电时间均能终止充电。要启动充电,只需接·个限流型电源(最高15V)到chargesource端即可。4 关于充电电量计数

       DS2770也可用作一个高精度电量计。电流测量通过一个内部的25mΩ检测电阻实现(见图2所示),其最低分辨率为62.5μA,动态范围高达±2A的平均电流。

       在GSM/CDMA应用中,DS2770可十分容易地跟踪放电电流,它内部的自动补偿功能可在芯片整个工作范围之内保持测量的精确度,并能对所累加的电流、电压和温度进行实时测量,再加上保存于DS2770内EEPROM的电池特性数据,使得主系统处理器能够精确计算出电量,同时仅消耗很少的系统资源。而且由于DS2770直接由电池驱动,电量计数信息在电池组被拿开或由于保护性故障电源失效时不会被丢失。

        5 实时时钟RTC

        DS2415为主系统提供了一个精度达2分钟/月的RTC。它需要一个32.768kHz/6pF的外部晶体连接到DS2415的Xl和X2引脚。由于DS2415直接由电池供电,这是种结构是其它充电器电路所没有的优势。而将DS2415时钟置于MOSFET管的内侧,可以为主系统提供 一个高精度保障的时钟,甚至当主系统电源失去时也可以保持正确的时间信息,免去了在主系统中增加超级电容或纽扣电池作为备用电源的麻烦。

       DS2415引脚功能:

       Vbat充电电压输入脚2.5v.-5.5v.

       其它类似上述也标明.

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