手持電話用鎳鎘/鎳氫電池充電器控制芯片M62256FP
摘要:M62256FP是手機電話等便攜式產(chǎn)品用鎳鎘/鎘氫電池控制充電器IC,它不僅具有控制電池充電所需要的所有時序,而且具有電池溫度檢測和過流、過壓保護功能。文中介紹了M62256FP的功能結(jié)構(gòu)和工作過程,最后給出了由其組成的應(yīng)用電路。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/233453.htm關(guān)鍵詞:鎳氫/鎳鎘 電池 充電 控制 M62256FP
1 概述
M62256FP是為便攜式產(chǎn)品的電池充電而專門設(shè)計的控制IC。該IC只需少量的外圍元件即可組成性能先進的鎳氫或鎳鎘電池充電器。利用M62256FP能夠控制電池充電時序,并可在充電模式和適配器模式時,分別提供過壓和過流檢測與保護。M62256FP內(nèi)置電池溫度檢測電路,它可在電池溫度達到63℃時停止充電。一旦電池溫度降低到40℃以下,又可重新開始充電。充電時間由安全定時器控制,快速充電時間歷經(jīng)3小時終止,涓流充電在24小時之后結(jié)束。M62256FP內(nèi)置充電電流和輸出電壓控制電路,因而可執(zhí)行反饋調(diào)節(jié)功能。
2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能
M62256FP采用36腳P2R封裝,其引腳排列如圖1所示。
M62256FP在芯片上集成了RC振蕩器、清除定時器和安全定時器、D/A轉(zhuǎn)換器、移位寄存器、系統(tǒng)復(fù)位電路、電池溫度檢測電路、過電流與過電壓檢測與保護電路、充電電流和輸出電壓控制電路、主輸出開關(guān)(SW)和放電驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路及控制邏輯電路等,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
表1是M62256FP的引腳功能說明。
表1 M62256FP的引腳功能
腳 號 | 符 號 | 功 能 |
1,3,5 | C1,C2,C3 | LED驅(qū)動器 |
2,4,6 | E1,E2,E3 | 用作設(shè)定LED驅(qū)動電流 |
7,8 | Rc,Cc | 設(shè)定內(nèi)部時鐘振蕩器頻率 |
9 | Dchg IN | 放電電流檢測輸入 |
10 | Dchg OUT | 外部放電晶體管驅(qū)動輸出腳 |
11 | Chg SW | 電流充電開關(guān)(SW)驅(qū)動輸出 |
27,12 | GND1,2 | 分別為邏輯地和模塊地 |
13 | Datt SW | 電池裝入檢測開關(guān) |
14 | Dchg SW | 放電檢測開關(guān) |
15 | Adpt SW | 適配器檢測開關(guān) |
16,17 | Test1,2 | 測試模式建立端 |
20 | Batt(圈+) | 連接電池正極 |
21 | Batt(圈-) | 連接電池負極 |
22 | Vref2 | 溫度檢測電壓參考 |
23 | Batt(圈T) | 連接電池監(jiān)測端口 |
24 | P.C | 連接反饋環(huán)路光耦合器 |
25 | VDET | 輸出電壓監(jiān)測端口 |
26,30 | CP1,CP2 | 外接電阻和電容相位補償元件 |
29 | IDET | 檢測充電電流或輸出電流 |
31 | PCS IN | 光耦合器短路輸入端 |
32 | PCS OUT | 當(dāng)過電流被檢測時,該腳變?yōu)椤癏” |
33 | OC SET | 當(dāng)亂配器模式被采用時,該腳用作設(shè)定過電流檢測值 |
34,35 | ISET1,2 | 分別用來設(shè)定快速充電和涓流充電電流 |
36 | Vref1 | 為過電流和充電電流設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電壓 |
3 工作過程
3.1 充電操作
當(dāng)M62256FP的Batt SW腳(腳13)為低電平(“L”)時,表明電池正在裝入。而電池一旦安裝,其電壓和溫度就開始被檢測。如果電池電壓低于5V,預(yù)備充電狀態(tài)開始。如果電池電壓超過5V,且電池溫度低于℃,則開始快速充電;倘若電池溫度高于55℃,則溫度降至55℃之前,充電器將連續(xù)進行預(yù)備充電?;謴?fù)定時器可按照表2時間來進行時間設(shè)定。
表2 不同電池電壓下的恢復(fù)定時器時間
初始電池電壓 | 定時器時間 |
低于5V | 20分種 |
高于5V但低于6.5V | 5分種 |
6.5V或大于6.5V | 3分種 |
在初始充電期間,為防止-ΔV的錯誤檢測,在恢復(fù)定時器時間之內(nèi),-ΔV檢測被設(shè)定為1V。
在恢復(fù)定時器完成它的功能后,-ΔV檢測將調(diào)到100mV。在-ΔV被檢測之后,充電器將按ISET2腳外部電阻設(shè)定的電池開始快速充電。
M62256FP所具有的保護功能包括:過壓保護、過熱保護、電池電壓檢測保護和被充電電池掉線檢測保護等。其中過電壓保護可在電池電壓Vbatt≥9.5V時,終止充電;而過熱保護則在電池溫度TBatt≥63℃時停止充電。而當(dāng)TBatt≤45℃可再次充電;如果電壓低于2.8V,那么內(nèi)部邏輯電路將恢復(fù)初始狀態(tài);另外,被充電池如果掉線,充電器的輸出也將被關(guān)斷。
M62256FP的腳Adpt SW可用于適配器檢測。該腳為“H”時,表示適配器出現(xiàn)。這時如果在充電期間連接有適配器,則適配器有效。在適配器模式下,輸出電壓在內(nèi)部設(shè)定為7.2V。在適配器模式期間,過電池保護功能仍然有效。當(dāng)檢測到有過電流時,其輸出控制流程如圖3所示。當(dāng)Adpt SW腳進入低電平時,系統(tǒng)復(fù)位。
3.3 放電操作
Dchg SW腳是迫使電池放電引腳。當(dāng)該腳為低的時間達到7s或更長時,充電器開始為電池放電。放電控制由Dchg IN腳和Dchg OUT腳執(zhí)行。由于這兩個引腳包含有反饋功能,因而能控制恒流放電。
當(dāng)電池放電至5V以下時,放電終止,充電模式開始。
4 工作條件及應(yīng)用電路
4.1 推薦工作條件
M62256FP芯片的推薦工作條件如下:
●電池電壓(Vcc)為3~15V;
●預(yù)充電電流為50~200mA;
●快速充電電流為0.8~2A;
●涓流充電電流為80~200mA;
●放電電流通常為300~500mA;
●LED驅(qū)動電流為115mA。
4.2 應(yīng)用電路
用M62256FP作控制器的充電器電路如圖4所示。芯片的電源電壓Vcc(腳28)由SMPS充電適配器次邊的DC輸出提供,為3~15V。在Vcc=7V時,快速充電條件下的電路電流典型值為27mA。IC腳36和22上的參考電壓分別是1.25V和1.80V。IC腳7和腳8外部的電阻Rc和電容Cc用來設(shè)定振蕩器頻率。當(dāng)Rc=30kΩ、Cc=2200pF時,fosc為10.24kHz(典型值)。
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