鋰電池充電器LCD電量顯示
思旺電子開(kāi)發(fā)出一款為鋰電池充電器 (萬(wàn)能充/座充)設(shè)計(jì)的配套LCD/LED驅(qū)動(dòng)電路SE9120,在顯示電池電量的同時(shí)還能顯示充電進(jìn)度和電池充飽狀態(tài)。下文將重點(diǎn)介紹SE9120的主要技術(shù)特點(diǎn)。
SE9120主要功能
SE9120主要功能包括電池電量檢測(cè)及充電進(jìn)度顯示功能,能夠通過(guò)電路內(nèi)部自動(dòng)判斷電池極性,自動(dòng)切換到電池正確的極性,解決用戶(hù)在裝載電池時(shí)需要人工判斷電池極性的問(wèn)題。在檢測(cè)電池極性的同時(shí),SE9120能夠檢測(cè)電池的電量,同時(shí)SE9120是第一款創(chuàng)新的用4位分段顯示的方法,驅(qū)動(dòng)4柱LCD屏,使用戶(hù)可以查看電池電量的集成電路。
SE9120是一款高智能的數(shù)?;旌想娐?,該芯片采用數(shù)?;旌戏绞?,通過(guò)4位柱狀顯示LCD屏或LED屏,在顯示電池電量的同時(shí)還能顯示充電進(jìn)度和電池充飽狀態(tài)。SE9120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要包括五大功能模塊:基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?電池電量檢測(cè)單元;顯示邏輯單元;LCD驅(qū)動(dòng)單元;LED背光驅(qū)動(dòng)單元。
電池電量檢測(cè)單元
SE9120通過(guò)電池電量檢測(cè)單元中的B1電池電量信息單元,探測(cè)到電池兩端的電壓和電池的極性,然后自動(dòng)轉(zhuǎn)換電池極性,并將電池的電壓傳送給B2模數(shù)轉(zhuǎn)換單元,然后模數(shù)控制單元將這個(gè)電池電量的信號(hào),與內(nèi)建精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧峁┑膮⒖茧妷哼M(jìn)行比較,從而將模擬的電池電量信號(hào),轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),提供給后級(jí)電路。
阻抗跟蹤(IT)技術(shù)非常獨(dú)特,比現(xiàn)有解決方案更為精確,原因是該技術(shù)具有的自學(xué)習(xí)機(jī)制能解決導(dǎo)致電池阻抗及空載條件下化學(xué)全容量(QMAX)發(fā)生變化的老化問(wèn)題。阻抗跟蹤技術(shù)使用動(dòng)態(tài)模擬算法學(xué)習(xí)并跟蹤電池特性,即在電池實(shí)際使用過(guò)程中,先測(cè)量阻抗及容量值,然后跟蹤其變化。使用該算法則無(wú)需定期進(jìn)行完整周期容量校正。
利用電池阻抗知識(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)精確的負(fù)載及溫度補(bǔ)償。最重要的是,通過(guò)對(duì)電池參數(shù)的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí),該測(cè)量法在電池的整個(gè)使用壽命內(nèi)都能對(duì)電量進(jìn)行精確的測(cè)量。與單獨(dú)使用庫(kù)侖計(jì)數(shù)法或電池電壓相關(guān)法相比,阻抗跟蹤技術(shù)在測(cè)量電池剩余容量方面更加出色。
顯示邏輯單元
顯示邏輯單元是整個(gè)電路的核心單元,該單元需要將前級(jí)輸送的電池電量信息和其他檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷,顯示邏輯單元又包括以下幾個(gè)重要組成部分:C1-振蕩器;C2-頻率選擇單元;C3-電池短路檢測(cè);C4-電源電池電壓比較單元;C5-電池充飽檢測(cè)。
其中,振蕩器單元為整個(gè)系統(tǒng)提供振蕩信號(hào),由于LCD需要用開(kāi)關(guān)信號(hào)控制,所以振蕩器不僅為L(zhǎng)CD提供基準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)信號(hào),還作為邏輯控制信號(hào)控制LCD的亮暗。頻率選擇單元將振蕩器輸入的信號(hào)進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)電池電量分段顯示的功能:Vbat<3.7V,能量低于40%,LCD顯示屏四個(gè)格全滅;3.7V4.0V,能量約為100%,LCD顯示屏四個(gè)格全亮。
本方案采用變頻技術(shù),在顯示充電進(jìn)度時(shí),每當(dāng)一個(gè)bar停止閃爍時(shí),對(duì)還在閃爍的其他bar調(diào)整頻率。當(dāng)只剩下一個(gè)bar閃爍時(shí),閃爍占空比為50%.
電源電池電壓比較單元通過(guò)比較電源與電池的電壓,判斷充電器是處在只接電池的狀態(tài)還是充電狀態(tài),當(dāng)只接電池的狀態(tài)時(shí),SE9120分段顯示電池電量。在充電狀態(tài)下,SE9120會(huì)控制LCD滾動(dòng)顯示。具體分為以下幾種情況:Vbat<3.7V,能量低于40%,LCD四格滾動(dòng)顯示;
3.7V4.0V且C5電池充飽檢測(cè)單元檢測(cè)到電池已經(jīng)充滿(mǎn),能量約為100%,LCD顯示屏四個(gè)格全亮。
LCD驅(qū)動(dòng)單元
該單元不僅是給LCD屏一個(gè)驅(qū)動(dòng),此外,SE9120還解決了傳統(tǒng)方案中,通過(guò)單邊驅(qū)動(dòng)LCD的方法導(dǎo)致低電壓時(shí)LCD顯示亮度不足的問(wèn)題。SE9120采用創(chuàng)新的雙邊驅(qū)動(dòng)LCD方法使得電壓較低時(shí)仍能夠保持較高的LCD亮度。
LED背光驅(qū)動(dòng)單元
該單元智能控制LED背光功能,當(dāng)只接電池時(shí),可自動(dòng)關(guān)閉LED藍(lán)色背光,因而達(dá)到了省電的功效,同時(shí)也減少了電池的消耗。
LED背光被用在小巧、廉價(jià)的LCD面板上。他的光通常是有顏色的,雖然白色背光已經(jīng)愈來(lái)愈普遍了。電光面板經(jīng)常被使用在大型顯示上,這時(shí)均勻的背光是很重要的。電光面板需要經(jīng)由高壓的交流電來(lái)驅(qū)動(dòng),這部份由反用換流器回路來(lái)提供。冷陰極管被用在像是電腦顯示器上,顏色上通常是白色的,這同樣也需要反用換流器和散光器。白熾背光則在需要高亮度時(shí)被使用,但是其缺點(diǎn)則是白熾燈泡的壽命相當(dāng)有限,而且會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的熱量。