智能大電流鋰離子電池線性充電方案
隨著現代電子技術的發展,電子設備日益趨于便攜化、多功能化,因此也對它們的供電電池提出了輕便、高效的要求。鋰離子電池以其能量密度高、充放電性能優異、無污染等特點逐漸取代傳統的鎳鎘、鎳氫電池、鉛酸電池被廣泛應用于現代便攜式電子產品中。但相對于其他類型電池,鋰離子電池在性能優異的同時也對充電器提出了更高的要求,這些要求主要體現在充電過程的控制和鋰電池保護方面,具體表現為較大的充電電流、高精度的充電電壓、分階段的充電模式和完善的保護電路等。針對上述要求,思旺電子推出了智能化的大電流鋰離子電池充電芯片SE9018.SE9018采用底部帶有散熱片的PSOP8封裝,外圍元器件數目較少,可以適合USB電源和適配器電源工作,是現代便攜式移動應用的理想選擇。了解更多關于鋰電池的產品信息請點擊:http://www.dzsc.com/product/info/2804.html
圖1 SE9018腳位圖
功能簡介
SE9018是一款恒流/恒壓模式的鋰離子電池線性充電芯片,采用內部PMOSFET架構,并集成有防倒充電路,不需要外部隔離二極管。芯片預設充飽電壓為4.2V,精度為±1.5%,充電電流可通過外部電阻進行設置,最大持續充電電流可達1A.當芯片由于工作功率大、環境溫度高或PCB散熱性能差等原因導致結溫高于140℃時,內部熱反饋電路會自動減小充電電流,將芯片溫度控制在安全范圍之內。為使芯片能夠維持高效工作狀態,應采取措施盡量降低芯片工作功率和芯片溫度,例如輸入端串聯小電阻(降低輸入電壓)、增大PCB散熱銅箔面積、使芯片散熱片與PCB銅箔充分接觸等。
圖2 SE9018原理圖
SE9018內部集成電池溫度監測電路,當電池溫度超出正常范圍(過高或過低)時,芯片自動停止充電過程,防止電池因為溫度過高或過低而損傷。電池溫度監測是通過判斷TEMP端電壓(VTEMP)實現的,VTEMP由一個包括電池內部NTC熱敏電阻在內的電阻分壓網絡提供。當VTEMP處于45%*VCC與80%*VCC之間時,芯片判斷電池溫度處于正常范圍內;當VTEMP 45%*VCC或VTEMP > 80%*VCC時,芯片判斷電池溫度過高或過低;當TEMP端接地時,電池溫度監測功能被禁用。
SE9018包含兩個漏極開路的狀態指示輸出端CHRG和STDBY,當電路處于充電狀態時,CHRG端置低電平,STDBY端為高阻態;當電池充飽時,CHRG端變為高阻態,STDBY端置低電平。當電池溫度監測功能正常使用時,如果芯片未連接電池或電池溫度超出正常范圍,CHRG端和STDBY端均為高阻態;當電池溫度監測功能被禁用時,如果芯片未連接電池,STDBY端為低電平,CHRG端輸出脈沖信號。
SE9018的其他功能包括手動停機、欠壓閉鎖、自動再充電等。
實際應用分析
典型的基于SE9018的鋰離子電池充電電路如圖3所示。CE端為高電平時,SE9018正常工作。
圖3 SE9018典型應用電路
充電電流的設置
恒流充電過程中的充電電流Ibat由PORG端與GND端之間的電阻Rprog設定,Ibat與Rprog阻值的關系為:
例如,如果想得到1A的恒定充電電流,根據公式可得Rprog=1200(Ω)。
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