鋰電池充電器LCD電量顯示驅(qū)動(dòng)方案

隨著便攜式應(yīng)用的高速發(fā)展，如手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品配套的鋰電池充電器也需要跟上便攜式應(yīng)用的發(fā)展腳步。在各種各樣的鋰電池充電器中，座充和萬(wàn)能充電器是目前最受歡迎的產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這兩種產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)每月的銷(xiāo)售量高達(dá)3千萬(wàn)個(gè)。

目前的充電器應(yīng)用中，比較普遍的顯示功能是通過(guò)LED或LCD燈的亮、暗、閃爍等狀態(tài)來(lái)表示是否充電以及電池是否充飽。在充電的過(guò)程中，客戶只能看到兩個(gè)狀態(tài)，充滿和未充滿。而無(wú)法顯示電池更加詳細(xì)的電量信息，在遇到突發(fā)事件時(shí)，這個(gè)缺點(diǎn)經(jīng)常帶來(lái)很大的麻煩。比如，當(dāng)充電器使用者急于了解電池何時(shí)能充滿，或者電池目前充電到哪個(gè)階段。有些情況下，知道電池已經(jīng)充到20%還是80%對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是相當(dāng)重要的。

針對(duì)上述問(wèn)題，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，使用戶可以查看電池電量的集成電路。配合SE9020的充電器方案應(yīng)用中，在充電的同時(shí)也可以顯示電池充電的進(jìn)度，用4位分段顯示電池充電的電量變化及最終充飽的狀態(tài)。

SE9120是一款高智能的數(shù)模混合電路，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。

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，從而輸出正確的邏輯信號(hào)給LCD驅(qū)動(dòng)單元和LED背光驅(qū)動(dòng)單元，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：Vbat3.7V，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：Vbat3.7V，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，能量約為100%，LCD顯示屏四個(gè)格全亮。