大力神蓄电池充电电路设计:
1. 大力神蓄电池涓流充电阶段。(在电池过渡放电,电压偏低的状态下)
3.0V以下。锂电池内部的介质会发生一些物理变化,致使充电特性变坏,容量降低等。在这个阶段,只能通过涓涓细流缓慢的对锂电池充电,是锂电 池内部的电介质慢慢的恢复到正常状态。
2. 恒流充电阶段。(电池从过放状态恢复到了正常状态)
IC外部的一个引脚外接一个电阻来决定。阻值大小则根据充电管理IC的datasheet上的公式来计算。
3.恒压充电阶段(已经充满85%以上,在慢慢的进行补充)
在锂电池的电容量达到了85%时候(约值),必须再 次进入慢充阶段。使电压慢慢上升。最终达到锂电池的最高电压4.2V。
BAT的引脚输出,这个BAT是连接到锂电池端的。同时这个引脚也 是锂电池电压检测引脚。锂电池充电管理IC通过检测这个引脚来判断电池的各个 状态。
A210电源供电图
5V通过D2送到开关SW2, 同时通过充电管理IC MCP73831来 送到锂电池。SW2的左边点电压为5V-0.7V=4.3V。由于锂电池 的电压不管在充满电或者非充满状态的时候,都低于SW2左边点电压4.3V。所以D1是 截止的。 充电管理IC 正常对锂电池充电。
D2和D1, 后级LDO RT9193直接接在BAT引脚输出 上,则会是充电IC在通电的时候,会产生误判。会出现接上5V的外接电源,但是锂电池不会进行充电,充电管理IC的LED灯指示也不对。后级负载LDO也不会得到正常的输入电压(输入电压很小)。在这种情况下,只要将充电管理IC的电压输入脚直接对BAT引 脚短路连接一下,所有状态又正常,充电能进行,后级负载LDO工作也正常。
IC在接上电的瞬间,要检测BAT的状态,将LDO的输入引脚也连接到了BAT和 锂电池正极连接的支路中,会影响到BAT引脚的工作状态,致使充电管理IC进入了涓流充电阶段。 将BAT引脚和充电管理IC的电压输入短路连接一下,使BAT引 脚的电压强制性的升高,使充电管理IC判断为锂电池进入了恒流充电阶段,所以 输出大电流。能够驱动后级负载LDO等。
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D1和D2要选用压降小的二极管。如锗二极管,肖特基二极管,MOSFET开关管。在需要电池切换的设计中,具有10mV正向压降、没有反向漏电流的二极管是设计人员的一个“奢求”。但到目前为止,肖特基二极管还是最好 的选择,它的正向压降介于300mV到500mV之间。但对某些电池切换电路,即使选择肖特基二极管也不能满足设计要求。对于一个高效电压转换器来说,节 省下来的那部分能量可能会被二极管的正向压降完全浪费掉。为了在低电压系统中有效保存电池能量,应该选择功率MOSFET开关替代二极管。采用SOT封 装、导通电阻只有几十毫欧的MOSFET,在便携产品的电流级别下可以忽略其 导通压降。
MOSFET来切换电源,最好对二极管导通压降、MOSFET导通 压降和电池电压进行比较,把压降与电池电压的比值看作效率损失。例如,把一个正向压降为350mV的 肖特基二极管用来切换Li+电池(标称值3.6V),损失则为9.7%,如果 用来切换两节AA电池(标称值2.7V),损失为13%。在低成本设计中,这 些损失可能还可以接受。但是,当使用了高效率的DC-DC时,就要权衡DC-DC的成本和把二极管升级为MOSFET带来的效率改善的成本。销售:王浩
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