充電電池和單機(jī)快速充電器設(shè)計(jì).

1、充電電池和單機(jī)快速充電器設(shè)計(jì)雖然很多人更偏愛鋰離子電池，鎳氫電池的使用依然很流行。因?yàn)殒嚉潆姵乇蠕囯x子電池便宜很多，所以 在 MP3 播放器、閃光燈配件、車燈等設(shè)備中經(jīng)常能看到標(biāo)準(zhǔn)的AA 和 AAA 鎳氫電池。一塊可充電鎳氫電池的溫度和端電壓隨著電池的充電逐步上升，在電池完全充滿后開始下降（圖 2）。所以,鎳氫電池充電器的主要任務(wù)是檢測到這個突變點(diǎn)并中斷充電，或者從快速充電切換到涓流充電。另外，在 充電過程中對溫度和電壓進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控可以提供系統(tǒng)的安全性。DS2711/DS2712 充電器具備上述功能。另外，它們可以單機(jī)工作，不需要微控制器或微處理器監(jiān)控。該系列產(chǎn)品是專門為單節(jié) AA 或 AAA

2、 可充電電池設(shè)計(jì)的，同時也適用于串聯(lián)或并聯(lián)的兩節(jié)電池。DS2711 采用線性控制結(jié)構(gòu)，DS2712 采用開關(guān)控制結(jié)構(gòu)。為了最大限度地延長工作時間、節(jié)約電池能量，這些充電器有4種充電模式：預(yù)充電、快速充電、浮充和涓流充電。在浮充模式下，電池充滿后充電速率被切換到一個比 較低的速率（對于 DS2711 而言是 25%）。除監(jiān)控功能外，DS2711/DS2712 充電器還帶有內(nèi)部計(jì)時器，通過連接到TMR 引腳的外部電阻設(shè)定最大充電時間，可將快速充電時間設(shè)置在 0.5 到 10 小時。浮充時間已經(jīng)設(shè)定為最大充電時間的一半（0.25 到 5 小時）根據(jù)所要求的充電時間（TAPPROX）由下式計(jì)算電阻值：

3、R1000TAPPROX/1 5ET快速充電模式下，如果超過最大充電時間，充電器會從快速充電模式切換到浮充模式，同時復(fù)位計(jì)時器。 計(jì)時器開始為浮充過程計(jì)時，如果達(dá)到預(yù)定的浮充時間，充電器將從浮充模式切換到涓流模式（圖 3）g a DALLASVP2CC2LED1LED；CSOUTVN1VNOVP1、VP2 用于監(jiān)視電壓，THM1 THM2 配合熱敏電阻用來監(jiān)測電池的溫度。TMR 計(jì)時器）和 RSNS 檢流電阻）iDOu-27OUDS2MVP1DS272 TH M2THM1VDCTMRCTSTDMSELITh-1D3AT2K2RSNS GI2SLJ-AA/V-用于設(shè)定充電時間和充電電流。DS27

4、11/DS2712 的另外一個特性是可以檢測電池充電故障和堿性原電池。如果發(fā)生這些情況，充電器會自行關(guān)機(jī)。如何檢測堿性電池全新的鎳氫 AA 電池的典型內(nèi)阻在 30mQ到 100mQ，堿性電池的內(nèi)阻一般在 200mQ到 300mQ（根據(jù)充電狀 態(tài)，最高可到 700mQ），出現(xiàn)故障的充電電池會有很高的內(nèi)阻。DS2711/DS2712 通過檢測到的電池電壓（VP1 和 VP2）和已設(shè)定的充電電流可以計(jì)算出待充電電池的內(nèi)阻。CTST 引腳（用于電池測試、設(shè)置門限）控制電池內(nèi)阻的測量。 VCTST 是充電過程中的電池電壓減去無充電電 流時的開路電池電壓（OCV）后的差值。這個值等于充電電流乘以電池內(nèi)阻的

5、乘積。如果檢測引腳（VP1、VP2和 VN1）與電池沒有采用 Kelvin 連接，引線電阻也將計(jì)入測量值，影響 VCTST 計(jì)算外部電阻 RCTST 的公式為：RCTST8000V2;A)/VCTST-whereVCTST=lch*txRLELL例如，當(dāng)以 C/2 速率（1.1A）為 2200mAh NiMH 電池充電時，選擇 RCELL=150 血 為電池內(nèi)阻門限時， VCTST將為：VCTEST=IQHARGEXRCELL= 1 *1 Ax150171(1=0.165V或者，RCTST=8000(V2/A)/0.165V- 48485Q（最近的標(biāo)準(zhǔn) 1%阻值為 48.7kQ）如果超過 VC

6、TST 門限（本例中0.165V），表明電池內(nèi)阻高于 150mQ，芯片會提供邏輯指示或出錯信息指示（LED1、LED2），同時停止充電過程（圖 4）單機(jī)鋰離子電池快速充電器因?yàn)椴恍枰獧z測電壓變化率（dV/dt），鋰離子電池充電器比鎳氫電池簡單。 同時，由于鋰離子電池對過充非 常敏感，充電器需要一個精確的 4.2V50mV 電源保證恒功率充電。 至于鎳氫電池，充電器不僅需要電壓監(jiān) 測，還需要其它監(jiān)控功能（溫度、計(jì)時等）。Ta單機(jī)鋰離子電池充電器 MAX8601 內(nèi)置所謂的 Vbatt 可控電壓源，它可以在+25C提供 4.2V0.021V,或在 40CMAX8601 充電器的主要優(yōu)點(diǎn)是可以通過外部適配器或 USB 端口給電池充電（圖 6）。USB 端口根據(jù) USEL 引腳 的設(shè)置可以提供 100mA 500mA 電流（典型 USB 輸出電流）。該芯片會自動選擇外部電源（主適配器或 USB）。 如果兩個電源同時存在，它會選擇主適配器進(jìn)行充電。任何一個電源都必須能夠提供最小 4.5V 的電壓。AC ADAPTER 45V TO 7V 3 JMJ AND、赳TH”= 2.丄RIIHM -J u DR*TMM 科XTH. - UUft喘 |rl!| - - * * LL-h|. F 曲A*