單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鋰電池智能充電器設(shè)計(jì)
摘要
本文設(shè)計(jì)的充電器主要是面向手機(jī)鋰電池進(jìn)行充電的智能充電器。所謂智能充電器是指能根據(jù)用戶的需要自主選擇充電方式,并且在充電過(guò)程中能對(duì)被充電電池進(jìn)行保護(hù)從而防止過(guò)電壓、電流和溫度過(guò)高的一種智能充電器。在設(shè)計(jì)上我們選擇了簡(jiǎn)潔、高效的硬件,設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠的軟件,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件組成,包括單片機(jī)電路、充電控制電路、電壓轉(zhuǎn)換及光耦隔離電路,并對(duì)本充電器的核心器件―MAX1898充電芯片進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。闡述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),以C語(yǔ)言為開(kāi)發(fā)工具,進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼??傮w目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。
述
1.1 單片機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用
隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)微型化的需要,將微型計(jì)算機(jī)的基本部件:中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出(I/O)接口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等多種資源集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上,使得一塊集成電力芯片就能構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。這種集成電路芯片被稱為單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomuper),簡(jiǎn)稱單片機(jī)。單片機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,他的軟、硬件系統(tǒng)及I/O接口控制能力等方面都有獨(dú)到之處,具有較強(qiáng)而有效的功能。從其組成、邏輯功能上來(lái)看,單片機(jī)具備了微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本部件。
目前,8位高檔機(jī)和16位機(jī)在單片機(jī)應(yīng)用中占主導(dǎo)地位,產(chǎn)品眾多,已有幾十個(gè)系列、幾百個(gè)型號(hào),除了通用單片機(jī)以外,集成更多資源,如A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、“看門(mén)狗”(Watchdog)電路、LCD控制器、網(wǎng)路控制模塊等,將單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)和Intenet連接起來(lái)已是一種趨勢(shì)。還有專用單片機(jī)產(chǎn)品,如專門(mén)用于數(shù)據(jù)處理(圖像和語(yǔ)言處理等)的單片機(jī)??傊瑔纹瑱C(jī)正在向微型化、低功耗、高速、集成、高集成度、多資源、網(wǎng)絡(luò)化、專用型方向發(fā)展。
1.1.1 單片機(jī)的特點(diǎn):
單片機(jī)在一塊芯片上集成了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)所需要的基本部件。它在硬件結(jié)構(gòu)、指令功能等方面均有獨(dú)到之處,其特點(diǎn)如下:
性價(jià)比高。單片機(jī)性能穩(wěn)定,功能強(qiáng)大,價(jià)格便宜。
體積小,集成度高、可靠性高。單片機(jī)將一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本部件集成在一塊芯片上,減少了各部件間的連線,能大大地提高運(yùn)行速度和抗干擾能力。
控制功能強(qiáng)。為了,滿足工業(yè)控制的需要,單片機(jī)有很強(qiáng)的位處理功能。在其他的邏輯控制功能等方面,也都優(yōu)于一般的8位微處理。
單片機(jī)系統(tǒng)配置靈活、方便。由于單片機(jī)帶有一定數(shù)量的接口電路,容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。
單片機(jī)類型多。單從ROM類型來(lái)說(shuō),單片機(jī)的只讀存儲(chǔ)器有ROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等多種,可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。
1.1.2 單片機(jī)的應(yīng)用:
由于單片機(jī)具有如上所述的特點(diǎn),因此在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等諸多領(lǐng)域,得到了日益廣泛的應(yīng)用,單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有:工業(yè)控制,如在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中參數(shù)(如溫度、壓力、流量、液位等)的控制,數(shù)據(jù)處理功能于一體,如轉(zhuǎn)速測(cè)試儀、噪聲測(cè)試儀、振動(dòng)測(cè)試儀及電子秤等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信,單片機(jī)上有并行I/O接口角兒串聯(lián)I/0接口,可用于通信接口,如單片機(jī)控制的自動(dòng)呼叫應(yīng)答系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信系統(tǒng)、遙測(cè)遙控系統(tǒng)等。家用電器,由于單片機(jī)體積小,控制能力強(qiáng),且片內(nèi)與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,所以廣泛應(yīng)用于家用設(shè)備中。如空調(diào)、洗衣機(jī)、微波爐及防盜報(bào)警等。
本設(shè)計(jì)是單片機(jī)在智能充電方面的應(yīng)用。
1.2 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)充電器功能的意義
由于充電器多采用大電流的快速充電法,在電池充滿后如果不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙,過(guò)度的充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。一些低成本的充電器采用電壓比較法,為了防止過(guò)充,一般充電到90%就停止大電流快充,而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。
手機(jī)電池的使用壽命和單次使用時(shí)間與充電過(guò)程密切相關(guān)。鋰電池是手機(jī)最為常用的一種電池,它具有較高的能量重量比、能量體積比,具有記憶效應(yīng),可重復(fù)充電多次,使用壽命較長(zhǎng),價(jià)格也越來(lái)越低。鋰電池對(duì)于充電器的要求比較苛刻,需要保護(hù)電路。為了有效利用電池容量,需將鋰電池充電至最大電壓,但是過(guò)壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞,這就要求較高的控制精度。另外,對(duì)于電壓過(guò)低的電池需要進(jìn)行預(yù)充,充電器最好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù),為電池提供附加保護(hù)。
一部分的充電器不但能在很短時(shí)間內(nèi)將電量充足,而且還可以對(duì)電池起到一定的維護(hù)作用,修復(fù)由于使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng),即容量下降(電池活性衰退)現(xiàn)象。設(shè)計(jì)比較科學(xué)的充電器往往采用專用充電控制芯片配合單片機(jī)控制的方式。專用的充電芯片具有業(yè)界公認(rèn)較好的-△v檢測(cè),可以檢測(cè)出電池充電飽和時(shí)發(fā)出的電壓變化信號(hào),比較精確地結(jié)束充電工作,通過(guò)單片機(jī)對(duì)這些芯片的控制,可以實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的智能化,例如,在充電后增加及時(shí)關(guān)段電源、蜂鳴報(bào)警和液晶顯示等功能。充電器的智能化可以縮短充電的時(shí)間,同時(shí)能夠維護(hù)電池,延長(zhǎng)電池使用壽命。
51系列單片機(jī)也是當(dāng)前使用最為廣泛的8位單片機(jī)系列,其豐富的開(kāi)發(fā)資源和較低的開(kāi)發(fā)成本,使51系列單片機(jī)現(xiàn)在以至將來(lái)都仍會(huì)有強(qiáng)大的生命力。在眾多的51系列單片機(jī)中,AT89系列單片機(jī)在我國(guó)得到了極其廣泛的應(yīng)用,AT89系列單片機(jī)是美國(guó)Atmel公司的8位機(jī)產(chǎn)品。他的特點(diǎn)是片內(nèi)含有Flash Memory,Flash Memory是一種電可摩除和電寫(xiě)入的閃速存儲(chǔ)器(記為FPEPROM),在系列的開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以很容易地進(jìn)行程序修改,使開(kāi)發(fā)調(diào)試更為方便。
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人們使用各種家電設(shè)備、儀表以及工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備也在逐步走向智能化,所以充電器有它的巨大發(fā)展空間,同時(shí)電子產(chǎn)品的不斷更新,51單片機(jī)在實(shí)現(xiàn)手機(jī)電池充電器方面的應(yīng)用就更有意義。
為了完成智能充電器的設(shè)計(jì),我將進(jìn)行以下工作:
1.分析充電的實(shí)現(xiàn)和智能化的實(shí)現(xiàn)方法,選擇合適的充電電池芯片。
2.進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì),繪制充電電路原理圖。
3.進(jìn)行軟件設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)程序代碼。
4.調(diào)試硬件和軟件電路,驗(yàn)證整個(gè)設(shè)計(jì)。
第二章充電技術(shù)
2.1 鋰離子電池的特點(diǎn)
鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成,負(fù)極則是特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。常見(jiàn)的正極材料主要成分為LiCo02,充電時(shí),加在電池兩級(jí)的電勢(shì)迫使正極化合物釋出鋰離子,嵌入負(fù)極分子排列呈片層結(jié)構(gòu)的碳中。放電時(shí),鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出,重新和正極的化合物結(jié)合。鋰離子的移動(dòng)產(chǎn)生了電流。
化學(xué)反應(yīng)原理雖然很簡(jiǎn)單,然而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中,需要考慮的實(shí)際問(wèn)題要多得多:正極的材料需要添加劑來(lái)保持多次充放的活性,負(fù)極的材料需要在分子結(jié)構(gòu)級(jí)去設(shè)計(jì)以容納更多的鋰離子;填充在正負(fù)級(jí)之間的電解液,除了保持穩(wěn)定,還需要具有良好導(dǎo)電性,減小電池內(nèi)阻。
雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的記憶效應(yīng),記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化,在鋰電池中幾乎不會(huì)產(chǎn)生這種反應(yīng)。但是,鋰離子電池在多次充放后容量仍然會(huì)下降,其原因是復(fù)雜多樣的。主要是正負(fù)極材料本身的變化,從分子層里來(lái)看,正負(fù)極上容納鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸塌陷,堵塞;從化學(xué)角度來(lái)看,是正負(fù)極材料活性鈍化,出現(xiàn)副反應(yīng)生成穩(wěn)定的其他化合物。物理上還會(huì)出現(xiàn)正極材料逐漸剝落等情況,總之最終降低了電池中可以自由在充放電過(guò)程中移動(dòng)的鋰離子數(shù)目。
過(guò)度充電和過(guò)度放電,將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞,從分子層面看,可以直觀的理解,過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋放出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷,過(guò)度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去,而使得其中一些鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。這也是鋰離子電池為什么通常配有充放電的控制電路的原因。
鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、溫度、ID、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值。這些數(shù)值在使用中會(huì)逐漸變化。
充電控制芯片主要控制電池的充電過(guò)程。鋰離子電池的充電過(guò)程分為兩個(gè)階段,恒流快充階段(電池指示燈呈黃色時(shí))和恒壓電流遞減階段(電池指示燈呈綠色閃爍。恒流快充階段,電池電壓逐步升高到電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓,隨后在控制芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段,電壓不再升高以確保不會(huì)過(guò)充,電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到0,而最終完成充電。
電量統(tǒng)計(jì)芯片通過(guò)記錄放電曲線(電壓、電流、時(shí)間)可以抽樣計(jì)算出電池的電量。而鋰離子電池在多次使用后,放電曲線是會(huì)改變的,如果芯片一直沒(méi)有機(jī)會(huì)再次讀出完整的一個(gè)放電曲線,其計(jì)算出來(lái)的電量也就是不準(zhǔn)確的。所以我們需要深充放來(lái)校準(zhǔn)電池的芯片。
而鋰離子電池具有較高的能量重量比和能量體積比、無(wú)記憶效應(yīng)、可重復(fù)充電多次、使用壽命較長(zhǎng)、價(jià)格也越來(lái)越低、鋰離子電池的這些特點(diǎn)促進(jìn)了便攜式產(chǎn)品向更小更輕的方向發(fā)展,使得選用單節(jié)鋰離子電池供電的產(chǎn)品也越來(lái)越多。
鋰離子電池的不足之處在于對(duì)充電器要求比較苛刻,需要保護(hù)電路。鋰離子電池要求的充電方式是恒流恒壓方式,為有效利用電池容量,需將鋰離子電池充電至最大電壓,但是過(guò)壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞,這就要求較高的控制精度。另外,對(duì)于電壓過(guò)低的電池需要進(jìn)行預(yù)充,充電器最好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù),為電池提供附加保護(hù)。由此可見(jiàn)實(shí)現(xiàn)安全高效的充電控制成為鋰離子電池推廣應(yīng)用的瓶頸。針對(duì)這些應(yīng)用特點(diǎn),MAX1898,這款充電器具有很高的充電控制特性和較低的成本,性能價(jià)格比較高,是一款理想的單節(jié)鋰離子電池充電器。
2.2 智能充電器
在人們?nèi)粘9ぷ骱蜕钪校潆娖鞯氖褂迷絹?lái)越廣泛。從隨身聽(tīng)到數(shù)碼相機(jī),從手機(jī)到筆記本電腦,幾乎所有用到電池的電器設(shè)備都需要用到充電器。充電器為人們的外出旅行和出差辦公提供了極大的方便。
單片機(jī)在電池充電器領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用,利用它的處理控制能力可以實(shí)現(xiàn)充電器的智能化。充電器種類繁多,但從嚴(yán)格意義上講,只有單片機(jī)參與處理和控制的充電器才能稱為智能充電器。
隨著手機(jī)在世界范圍內(nèi)的普及使用,手機(jī)電池充電器的使用也越來(lái)越廣泛。
本次設(shè)計(jì)將通過(guò)一個(gè)典型實(shí)例介紹5 1單片機(jī)在實(shí)現(xiàn)手機(jī)電池充電器方面的應(yīng)用。設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的充電器是一種智能充電器,它在單片機(jī)的控制下,具有預(yù)充、充電保護(hù)、自動(dòng)斷電和充電完成報(bào)警提示功能。
2.3 設(shè)計(jì)的功能模塊
?單片機(jī)模塊:實(shí)現(xiàn)充電器的智能化控制,比如自動(dòng)斷電、充電完成報(bào)警提示等。
?充電過(guò)程控制模塊:采用專用的電池充電芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)充電過(guò)程的控制。
?充電電壓提供模塊:采用電壓轉(zhuǎn)換芯片將外部+1 2V電壓轉(zhuǎn)換為需要的+5V電壓。該電壓在送給充電控制模塊之前還需經(jīng)過(guò)一個(gè)光耦模塊。
?C51程序:?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電池充電芯片實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的自動(dòng)化,并根據(jù)充電的狀態(tài)給出有關(guān)的輸出指示。
第三章設(shè)計(jì)思路分析
充電的實(shí)現(xiàn),它包括兩部分:一是充電過(guò)程的控制;二是需要提供基本的充電電壓。
3.1智能化的實(shí)現(xiàn)
在充電器電路中引入單片機(jī)的控制。它為什么需要實(shí)現(xiàn)充電器的智能化呢?
充電器實(shí)現(xiàn)的方式不同會(huì)導(dǎo)致充電效果的不同。由于充電器多采用大電流的快速充電法,在電池充滿后如果不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙,過(guò)度的充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。一些低成本的充電器采用電壓比較法,為了防止過(guò)充,一般充電到90%就停止大電流快充,而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。
手機(jī)電池的使用壽命和單次使用時(shí)間與充電過(guò)程密切相關(guān)。鋰電池是手機(jī)最為常用的一種電池,它具有較高的能量重量比、能量體積比,具有記憶效應(yīng),可重復(fù)充電多次,使用壽命較長(zhǎng),價(jià)格也越來(lái)越低。鋰電池對(duì)于充電器的要求比較苛刻,需要保護(hù)電路。為了有效利用電池容量,需將鋰電池充電至最大電壓,但是過(guò)壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞,這就要求較高的控制精度。另外,對(duì)于電壓過(guò)低的電池需要進(jìn)行預(yù)充,充電器最好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù),為電池提供附加保護(hù)。
一部好的充電器不但能在短時(shí)間內(nèi)將電量充足,而且還可以對(duì)電池起到一定的維護(hù)作用,修復(fù)由于使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng),即容量下降(電池活性衰退)現(xiàn)象。設(shè)計(jì)比較科學(xué)的充電器往往采用專用充電控制芯片配合單片機(jī)控制的方法。專用的充電芯片具備業(yè)界公認(rèn)較好的-△v檢測(cè),可以檢測(cè)出電池充電飽和時(shí)發(fā)出的電壓變化信號(hào),比較精確地結(jié)束充電工作,通過(guò)單片機(jī)對(duì)這些芯片的控制,可以實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程的智能化,例如,在充電后增加及時(shí)關(guān)斷電源、蜂鳴報(bào)警和液晶顯示等功能。充電器的智能化可以縮短充電的時(shí)間,同時(shí)能夠維護(hù)電池,延長(zhǎng)電池使用壽命。
3.2電池充電芯片的選擇
3.2.1 如何選擇電池充電芯片
目前市場(chǎng)上存在大量的電池充電芯片,它們可直接用于進(jìn)行充電器的設(shè)計(jì)。在選擇具體的電池充電芯片時(shí),需要參考以下標(biāo)準(zhǔn)。
?電池類型:不同的電池(鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等)需選擇不同的充電芯片。
?電池?cái)?shù)目:可充電池的數(shù)目。
?電流值:充電電流的大小決定了充電時(shí)間。
?充電方式:是快充、慢充還是可控充電過(guò)程。
本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的是手機(jī)的單節(jié)鋰離子電池充電器,要求充電快速且具有優(yōu)良的電池保護(hù)能力,據(jù)此選擇Maxim公司的MAXl898作為電池充電芯片。
3.2.2 芯片MAX1898的特點(diǎn)
MAXl898配合外部PNP或PMOS晶體管可以組成完整的單節(jié)鋰電池充電器。
MAXl898提供精確的恒流/恒壓充電,電池電壓調(diào)節(jié)精度為±0.75%,提高了電池性能并延長(zhǎng)了電池使用壽命。充電電流可由用戶設(shè)定,采用內(nèi)部檢流,無(wú)須外部檢流電阻。MAXl898提供了充電狀態(tài)的輸出指示、輸入電源是否與充電器連接的輸出指示和充電電流指示。MAXl898還具有其他一些功能,包括輸入關(guān)斷控制、可選的充電周期重啟(無(wú)須重新上電)、可選的充電終止安全定時(shí)器和過(guò)放電電池的低電流預(yù)充。
MAXl898的關(guān)鍵特性如下。
?簡(jiǎn)單、安全的線性充電方式。
?使用低成本的PNP或PMOS調(diào)整元件。
?輸入電壓:4.5~12V。
?內(nèi)置檢流電阻。
?±0.75%電壓精度。
?可編程充電電流。
?輸入電源自動(dòng)檢測(cè)。
?LED充電狀態(tài)指示。
?可編程安全定時(shí)器。
?檢流監(jiān)視輸出。
?可選/可調(diào)節(jié)自動(dòng)重啟。
?小尺寸uMAX封裝。
3.2.3 MAXl 898的充電工作原理
充電芯片MAXl898的內(nèi)部電路包括輸入電流調(diào)節(jié)器、電壓檢測(cè)器、充電電流檢測(cè)器、定時(shí)器、溫度檢測(cè)器和主控制器。輸入電流調(diào)節(jié)器用于限制電源的總輸入電流,包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流。當(dāng)檢測(cè)到輸入電流大于設(shè)定的門(mén)限電流時(shí),通過(guò)降低充電電流從而控制輸入電流。因?yàn)橄到y(tǒng)工作時(shí)電源電流的變化范圍較大,如果充電器沒(méi)有輸入電流檢測(cè)功能,則輸入電源必須能夠提供最大負(fù)載電流與最大充電電流之和,這將使電源的成本增高、體積增大,而利用輸入限流功能則能夠降低充電器對(duì)直流電源的要求,同時(shí)也簡(jiǎn)化了輸入電源的設(shè)計(jì)。 MAXl898外接限流型充電電源和P溝道場(chǎng)效應(yīng)管,可以對(duì)單節(jié)鋰電池進(jìn)行安全有效的快充,其最大特點(diǎn)是:在不使用電感的情況下,仍能做到很低的功率耗散,可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充電,具有過(guò)壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能,最長(zhǎng)充電時(shí)問(wèn)的限制可為鋰電池提供二次保護(hù)。MAX1898的浮動(dòng)方式能夠使電池容量充至最大。
當(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí),插入電池將啟動(dòng)一次充電過(guò)程;充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流達(dá)到快充電流的1%,或時(shí)間超出片上預(yù)置的充電時(shí)間。MAXl898能夠自動(dòng)檢測(cè)充電電源,沒(méi)有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動(dòng)快充后打開(kāi)外接的P型場(chǎng)效應(yīng)管,當(dāng)檢測(cè)到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門(mén)限時(shí)進(jìn)入脈沖充電方式,P型場(chǎng)效應(yīng)管打開(kāi)的時(shí)問(wèn)會(huì)越來(lái)越短。充電結(jié)束時(shí),指示 圖1 MAX1898的典型充電電路
燈將會(huì)按12%的周期閃爍,MAX1898的典型充電電路如右圖1所示電路具體說(shuō)明如下。
(1)輸入電壓范圍為4.5~12v。鋰電池要求的充電方式是恒流恒壓方式,電源的輸入需要采用恒流恒壓源,一般可采用直流電源外加變壓器。
(2)通過(guò)外接的場(chǎng)效應(yīng)管提供鋰電池的充電接口。
(3)通過(guò)外接的電容CcT來(lái)設(shè)置充電時(shí)間tCHG。這里的充電時(shí)間指的是快充時(shí)的最大充電時(shí)間,它和定時(shí)電容CcT的關(guān)系如下式所示。
CcT=34.33×tCHG
式中,tCHG的單位為小時(shí),CcT的單位為nF。
大多數(shù)情況下,快充時(shí)最大充電時(shí)問(wèn)不超過(guò)3小時(shí),因此常取CcT為100nF。
(4)在限制電流的模式下,通過(guò)外接的電阻RSET來(lái)設(shè)置最大充電電流IFSTCHG,關(guān)系如下式所示:1fstchg=1400/Rset式中,RSEI-的單位為Q,IFsTCHG的單位為A。
當(dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí),插入電池將啟動(dòng)一次充電過(guò)程。平均的脈沖充電電流低于設(shè)置的快充電流的20%,或者充電時(shí)間超出片上預(yù)置的最大充電時(shí)問(wèn)時(shí),充電周期結(jié)束。MAXl898能夠自動(dòng)檢測(cè)充電電源,沒(méi)有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動(dòng)快充后,打開(kāi)外接的P型場(chǎng)效應(yīng)管,當(dāng)檢測(cè)到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門(mén)限時(shí)進(jìn)入脈沖充電方式,P型場(chǎng)效應(yīng)管打開(kāi)的時(shí)JI間會(huì)越來(lái)越短。充電結(jié)束時(shí),LED指示燈將會(huì)呈現(xiàn)周期性的閃爍,具體的閃爍含義如表1所示。
表1 MAX1898典型充電電路的LED指示燈狀態(tài)說(shuō)明
<TD style="BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BORDER-LEFT: medium none; PADDING-BOTTOM: 0cm; PADDING-LEFT: 5.4pt; WIDTH: 186.7pt; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-TOP: 0cm; mso-border-alt: solid windowtext .5pt;
充電狀態(tài) |
LED指示燈 |
電池或充電器沒(méi)有安裝 |
滅 |
預(yù)充或快充 |
亮 |
充電結(jié)束 |