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电池充电及保护电路

2/14/2005来源:通信电源人气:13758

电池充电及保护电路(魏智) 1.Li+电池保护电路 馊离子(Li+)电池虽然具有能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、自放电量较低及单节 电池 电压高等诸多优点,但在使用时需严格注意过压保护、过放电保护和过流保护,而且对保护电路的 精 度要求也较高,MAX 16665/V/X可分别为2节/3节/4节Li+电池组提供保护,其中包括:过充 电保 护、过放电保护、电池失配保护以及过流保护。过压检测功能还可有效避免电池组中的任何一节电 池 出现过充电,当电池电压超出设置门限时,CGO、TKO输出高电平,场效应管Q2、Q3被断开而终止 充电 过程,而WRN输出低电平,向电池组控制器发出报警信号。电池最高电压门限VovT,由外部电阻 R1、R2 确定,其可设置范围为4V~4.4V。 欠压检测电路可用于防止电池出现过放电现象,当检测到电池电压低于所设置门限VuvT时, UVO、 Dso、CGO输出高电平,TKO保持低电平,开关管Q3、Q1开路,Q2导通,电池处于涓流充电状态,使 电池 电压得以恢复。电池低电压检测门限VuvT,可通过R3、R4设置,设置范围为2V~3V。 当电池组中任意两节失配时,TKO、CGO、UVO和DSO均为高电平,相应的开关管Q1~Q3均断 开,PKF 为低电子从而向控制器发出中断信号。适配电压检测门限VcmT,可由R5、R6设置。 2.结构紧凑的Li+电池充电器 锂离子电池(Li+)以其高能量密度和高性能被广泛应用于手机、PDA、笔记本电脑等产品 中。一 次完整的充电过程包括:①初始化充电过程;在该过程中系统以较小的充电电流为电池充电,以使 电 池电压大于2.5V。如果温度范围超出2.5℃到47.5℃,充电器则处于等待状态。②快充过程;当快 充开 始后,MAX1679打开外接的P沟道场效应管,快充电流由外部限流型充电电源决定。一旦系统检测 到电 池电压达到Li+电池充电终止门限电压时,快充结束。充电终止门限电压由电阻RADI确定。③脉冲 充电 过程;快充过程结束后,系统进入脉冲充电过程,MAX1679每隔2ms检测一次开时间远远大于接通 时间。 该电路除了具有电池电压检测外,MAX1679还具有超时检测和温度检测功能,这可为电池提供 二次 保护。需要检测温度时,应在THERM引脚与BATT-引脚间接一热敏电阻,并将热敏电阻靠近电池安 装。 当TSEL引脚接BATT+、AD或GND时,所对应的充电限制时间为2.8小时、3.75小时和6.25小时。选 择P1 时要考虑漏源间的击穿电压、最小导通门限电压、额定电流及功率损耗等参数,漏源击穿电压至少 要 高于开路状态下墙上适配器电压的25%。 3.Nicd电池充电器 镍镉(Nicd)电池是最早应用的可充电电池,其能量密度和重量密度相对较低,但是,由于 成本 较低,目前仍在许多产品中被选用,如无绳电话、便携式仪表等。Nicd电池充电终止检测方式一 般采 用-ΔV检测、超时检测、电池温度检测和电池温度上升率检测。在快充方式下,通常选用-ΔV检 测与 超时、温度检测相配合的方式。 DCIN接墙上适配器的输出,墙上适配器的最低输出电压应高于:2V+(1.9V×电池节数); 最高 电压取决于P沟道MOSFET的击穿电压和输入旁路电容的耐压值。当DCIN低于15V时,MAX713的DRV 引脚直 接与Q1、Q2连接;DCIN高于15V时,接入Q3;R4用于为Q1、Q2提供适当的电压摆幅。限流二极管 D4扩大 了输人电压范围,并为MAX713内部并联稳压源提供固定的8mA电流,如果墙上适配器提供的输出电 压范 围较窄,则可以用电阻替代D4。根据所要求的充电速率和电池容量可算出所要求的充电电流 IFAST,由 公式RSENSE=0.25V/IFAST可确定限流电阻RSENSE的大小。改变PGMO~PGM4的接法可设置电池节 数和充 电限制时间。 为Nid电池充电时,不完全放电会使电池的镉阳极变为镉氢氧化物,从而造成电池端电压下 降,为 消除电池的记忆效应。如用MAX712替代MAX713,并去掉虚线框内电路,则也可用于NiMH电池的充 电。 摘自《国外电子元器》