整個(gè)充電器在工作模式下消耗不足100μA的典型電流,而處于靜止狀態(tài)(即鋰電池不處于充電狀)時(shí)典型消耗電流不到20μA。
1.2 對DS2770芯片功能與特點(diǎn)作一介紹
DS277是一款集成了電池電量計量和鋰離子或鎳基電池充電控制器的新型芯片, 其框圖見(jiàn)圖2所示。它還包含一個(gè)可選擇的25mΩ檢測電組,用來(lái)實(shí)現充電電流測量。內置的測量電路能檢測電壓和溫度值,作為充電終止的判據和安全充電環(huán)境的判據。所有測量結果保存在16字節的SRAM存儲器中,它的40字節的EEPROM留給用戶(hù)使用。與主系統所有信息交換都通過(guò)它的標準的l-Wire通信接口實(shí)現。該芯片為低功耗,工作狀態(tài)耗電僅為80μA,靜態(tài)消耗電流為0.5μA,
其引腳功能說(shuō)明:
UV: 當電池電壓檢測為低值時(shí)的輸出端,其低電平有效.
CC: 充電控制輸出,其低電平有效.
Vch: 充電電壓輸入.
SnS: 電流撿測電阻連接端.
Vdd與Vss:芯片電源端
Vss: 地端
DATA:數據輸入/輸出端
LS1與LS2: 電流檢測輸入端.
Vin: 電池電壓檢測輸入
2 關(guān)于充電組合電路的保護特性
見(jiàn)圖1中部.應用外接的二只N溝道MOSFET保護管(IRF840)VP3與VP4和DS2720芯片來(lái)實(shí)現對單體Li+或鋰聚合物電池安全保護. 即可以達到保護電池免受過(guò)量充電、過(guò)量消耗、過(guò)高放電電流以及過(guò)高溫度損害等安全特性。DS2720具有細小電流充電功能,可恢復已深度放電的電池。用主系統軟件還能夠通過(guò)DS2720與DS2770芯片的DQ引腳檢測到電池產(chǎn)生故障的原因并由主系統向用戶(hù)匯報。
需要指出的是MOSFET 管被接在了充電組合電路的高端,位于充電電源和Li+電池正端之間,見(jiàn)圖1所示. 為確保其數據在發(fā)生保護性故障或當充電組合電路處于休眠模式時(shí)不丟失,最好由Li+或鋰聚合物電池直接給DS2770和DS2415供電。否則的話(huà),當 MOSFET被關(guān)掉時(shí)數據將丟失。該DS2720芯片為低功耗,工作狀態(tài)耗電僅為12.5μA,靜態(tài)消耗電流為1.5μA.
其DS2720其引腳功能:
PLS電池組的正端輸入
PS: 系統(功率)開(kāi)關(guān)撿測輸入,低電平有效。
DQ: 數據輸入/輸出.
CP: 電量?jì)Υ嫒萘?
CC: 充電控制輸入
DC: 放電控制輸出.
3 關(guān)于充電與控制
DS2770的功能之一是利用簡(jiǎn)單的限流型電源給電池充電,.通過(guò)控制外部PNP晶體管(VP1(FMMT718型)和VP2(4403型), DS2770能以恒定電流給Li+或鋰聚合物基的電池組進(jìn)行充電,直到電壓上升到工廠(chǎng)沒(méi)定的4.1V或4.2V限值。然后,它以脈沖充電方式注滿(mǎn)電池。
DS2770還提供了一 ·個(gè)輔助的充電終止控制,即當電池溫度超過(guò)+50℃或超過(guò)用戶(hù)設定的最大充電時(shí)間均能終止充電。要啟動(dòng)充電,只需接·個(gè)限流型電源(最高15V)到chargesource端即可。

4 關(guān)于充電電量計數
DS2770也可用作一個(gè)高精度電量計。電流測量通過(guò)一個(gè)內部的25mΩ檢測電阻實(shí)現(見(jiàn)圖2所示),其最低分辨率為62.5μA,動(dòng)態(tài)范圍高達±2A的平均電流。
在GSM/CDMA應用中,DS2770可十分容易地跟蹤放電電流,它內部的自動(dòng)補償功能可在芯片整個(gè)工作范圍之內保持測量的精確度,并能對所累加的電流、電壓和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量,再加上保存于DS2770內EEPROM的電池特性數據,使得主系統處理器能夠精確計算出電量,同時(shí)僅消耗很少的系統資源。而且由于DS2770直接由電池驅動(dòng),電量計數信息在電池組被拿開(kāi)或由于保護性故障電源失效時(shí)不會(huì )被丟失。
5 實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC
DS2415為主系統提供了一個(gè)精度達2分鐘/月的RTC。它需要一個(gè)32.768kHz/6pF的外部晶體連接到DS2415的Xl和X2引腳。由于 DS2415直接由電池供電,這是種結構是其它充電器電路所沒(méi)有的優(yōu)勢。而將DS2415時(shí)鐘置于MOSFET管的內側,可以為主系統提供一個(gè)高精度保障的時(shí)鐘,甚至當主系統電源失去時(shí)也可以保持正確的時(shí)間信息,免去了在主系統中增加超級電容或紐扣電池作為備用電源的麻煩。
DS2415引腳功能:
Vbat充電電壓輸入腳2.5v.-5.5v.
其它類(lèi)似上述也標明.
6 電池組信息的保存
DS2770含有40字節的EEPROM留給用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn),而DS2720又額外增加了8個(gè)字節。電池組制造商可以利用這些空間保存相關(guān)的電池組信息,例如電池化學(xué)類(lèi)型,組裝日期,用于電量計數的電池特有信息等,一旦寫(xiě)入EEPROM將永久鎖定,甚至于當主系統電源丟失和ESD事件發(fā)生時(shí)仍能保證數據的完整性.此外,每個(gè)芯片具有一 個(gè)唯一 ·的64位序列碼,以便于讓主系統或充電器識別。
結束語(yǔ)
按此方案實(shí)施的高性能鋰電池充電組合路--充電器其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、成本低廉、性能優(yōu)異、安全可靠等。應該說(shuō)具有較高的性能價(jià)格比。