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智能大电流锂离子电池线性充电方案

上网日期: 2012年10月04日 ?? 作者: 赵正超 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:SE9018? 大电流? 锂电池充电?

作者:赵正超

IC设计工程师

北京思旺电子技术有限公司

随着现代电子技术的发展,电子设备日益趋于便携化、多功能化,因此也对它们的供电电池提出了轻便、高效的要求。锂离子电池以其能量密度高、充放电性能优异、无污染等特点逐渐取代传统的镍镉、镍氢电池、铅酸电池被广泛应用于现代便携式电子产品中。

相对于其他类型电池,锂离子电池在性能优异的同时也对充电器提出了更高的要求,这些要求主要体现在充电过程的控制和锂电池保护方面,具体表现为较大的充电电流、高精度的充电电压、分阶段的充电模式和完善的保护电路等。

本文讨论使用大电流锂离子电池充电芯片SE9018设计锂离子电池线性充电方案。

芯片介绍

SE9018是一款恒流/恒压模式的锂离子电池线性充电芯片,采用内部PMOSFET架构,并集成有防倒充电路,不需要外部隔离二极管。

芯片预设充饱电压为4.2V,精度为±1.5%,充电电流可通过外部电阻进行设置,最大持续充电电流可达1A。当芯片由于工作功率大、环境温度高或PCB散热性能差等原因导致结温高于140℃时,内部热反馈电路会自动减小充电电流,将芯片温度控制在安全范围之内。为使芯片能够维持高效工作状态,应采取措施尽量降低芯片工作功率和芯片温度,例如输入端串联小电阻(降低输入电压)、增大PCB散热铜箔面积、使芯片散热片与PCB铜箔充分接触等。

(电子工程专辑)
图1 SE9018脚位图

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图2 SE9018原理图

SE9018内部集成电池温度监测电路,当电池温度超出正常范围(过高或过低)时,芯片自动停止充电过程,防止电池因为温度过高或过低而损伤。

电池温度监测是通过判断TEMP端电压(VTEMP)实现的,VTEMP由一个包括电池内部NTC热敏电阻在内的电阻分压网络提供。

当VTEMP处于45%×VCC与80%×VCC之间时,芯片判断电池温度处于正常范围内;当VTEMP < 45%×VCC或VTEMP > 80%×VCC时,芯片判断电池温度过高或过低;当TEMP端接地时,电池温度监测功能被禁用。

SE9018包含两个漏极开路的状态指示输出端CHRG和STDBY,当电路处于充电状态时,CHRG端置低电平,STDBY端为高阻态;当电池充饱时,CHRG端变为高阻态,STDBY端置低电平。当电池温度监测功能正常使用时,如果芯片未连接电池或电池温度超出正常范围,CHRG端和STDBY端均为高阻态;当电池温度监测功能被禁用时,如果芯片未连接电池,STDBY端为低电平,CHRG端输出脉冲信号。

SE9018的其他功能包括手动停机、欠压闭锁、自动再充电等。


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