智能大電流鋰離子電池線性充電方案
電池溫度監(jiān)測電路的設(shè)置主要是對R1和R2進(jìn)行設(shè)置,假設(shè)NTC熱敏電阻在最低工作溫度時的電阻為RTL,在最高工作溫度時的電阻為RTH(RTL與RTH的數(shù)據(jù)可查相關(guān)電池手冊或通過實驗得到),則R1,R2的阻值分別為:
在實際應(yīng)用中,如果只需要高溫保護(hù),不需要低溫保護(hù),可以將R2去掉。此時,R1的阻值為:
手動停機(jī)設(shè)置
在充電過程中,可隨時通過置CE端為低電平或去掉Rprog(PROG端浮置)將SE9018置于停機(jī)狀態(tài),此時電池漏電流降至2uA以下,輸入電流降至70uA以下。
欠壓閉鎖狀態(tài)
若輸入電壓VCC低于欠壓鎖定閾值或VCC與電池電壓Vbat之差小于120mV,SE9018處于欠壓閉鎖狀態(tài)。
當(dāng)芯片處于停機(jī)狀態(tài)或欠壓閉鎖狀態(tài)時,CHRG端與STDBY端均為高阻態(tài)。
正常充電工作周期
當(dāng)SE9018的各輸入端與電池均處于正常狀態(tài)時,充電電路進(jìn)入正常充電周期,此周期包括四種基本工作模式:涓流充電、恒流充電、恒壓充電、充電結(jié)束與再充電。
若電池電壓Vbat低于2.9V,充電電路進(jìn)入涓流充電模式,此時充電電流為恒流充電電流的十分之一(如果恒流充電電流被設(shè)置為1A,則涓流充電電流為100mA),涓流充電狀態(tài)會一直保持到電池電壓Vbat達(dá)到2.9V.涓流充電模式主要是為了避免電池電壓太低時大電流沖擊給電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)帶來的損害。
電池電壓高于2.9V但小于預(yù)設(shè)充飽電壓4.2V時,充電電路處于恒流充電模式,如上所述,充電電流由Rprog確定。
電池電壓達(dá)到4.2V時,充電電路進(jìn)入恒壓充電模式,此時BAT端電壓維持在4.2V,充電電流逐漸減小。此過程的主要作用是減小電池內(nèi)阻對于充飽電壓的影響,使電池充電更加充分。
當(dāng)充電電流減小至恒流充電電流的1/10時,充電電路停止向電池充電并進(jìn)入低功耗的待機(jī)狀態(tài)。在待機(jī)狀態(tài)時,SE9018會持續(xù)監(jiān)測電池電壓,如果電池電壓降至4.05V以下,充電電路會再次對電池進(jìn)行充電。
指示燈狀態(tài)
充電電路工作狀態(tài) | 紅燈 | 綠燈 |
欠壓閉鎖、電池溫度過高或過低、 無電池(TEMP端使用) | 滅 | 滅 |
涓流充電、恒流充電、恒壓充電 | 亮 | 滅 |
電池充飽 | 滅 | 亮 |
無電池 (TEMP端接地、BAT端接10uF電容) | 閃 | 亮 |
兼容USB電源與適配器電源的電路
為提高便攜式移動產(chǎn)品的兼容性,SE9018可以實現(xiàn)同時適用于USB電源和適配器電源的充電電路,電路圖如圖4所示。
圖4 USB與適配器方案
使用USB電源供電時,PMOS與NMOS柵極被下拉至低電位,PMOS導(dǎo)通, USB電源對SE9018進(jìn)行供電,SCHOTTKY二極管防止USB端向適配器端漏電。NMOS截止,Rp1被斷開,Rprog = 2.4kΩ,恒流充電電流為500mA.
使用5V適配器進(jìn)行供電時,PMOS與NMOS柵極為高電位,PMOS截止,防止適配器端向USB端漏電,適配器5V電壓通過SCHOTTKY二極管對SE9018進(jìn)行供電。NMOS導(dǎo)通,Rp1被接入電路中,此時Rprog為Rp1與2.4kΩ電阻并聯(lián),通過設(shè)置Rp1,可以實現(xiàn)大于500mA的恒流充電電流
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