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DS2770電池監(jiān)測(cè)充電控制器的應(yīng)用介紹

作者: 時(shí)間:2012-04-18 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1概述

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/177470.htm

  器和能完成維護(hù)所需的各種功能,和主系統(tǒng)處理器使用時(shí),能完成、剩余電量估算、安全、永久數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。它有獨(dú)特的ID、數(shù)字溫度檢測(cè)器、測(cè)量電壓電流的A/D變換器、控制電池電流流入流出量的集成電流累加器、耗時(shí)計(jì)時(shí)器、重要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及可對(duì)鋰電池和鎳氫電池。電流測(cè)量通過(guò)25mW的集成電阻或外部檢測(cè)電阻完成,電流、電壓和溫度的精度能滿足電池充電控制和安全的需要,用戶可選用脈沖技術(shù)對(duì)鋰電池充電或d T/dt技術(shù)對(duì)鎳氫電池充電,此外,為了更安全便利,還有可編程的充電定時(shí)器和電池低壓恢復(fù)功能。處理器和用一線接口來(lái)傳遞信息。因此DS2770僅需四個(gè)輸出 連接:電池功率、充電電源、接地和一線接口。同時(shí)DS2770還有EEPROM和SRAM存儲(chǔ)器用于電池信息存儲(chǔ)。EEPROM存儲(chǔ)重要的電池?cái)?shù)據(jù);SRAM存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)。

  2內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能

  DS2770采用16腳TSSOP封裝,引腳排列如圖1所示。

  DS2770引腳功能如下:

  •   腳1(UV):電池欠壓檢測(cè)輸出。電池電壓低于最低電池電壓閾值(VLB),該腳以小充電率給電池充電。
  •   腳2(CC):充電控制輸出。電池電壓大于或等于VLB,該腳控制電池的充電。
  •   腳3(VCH):充電電源輸入。充電電源接此腳,DS2770測(cè)量后再?zèng)Q定是否充電。
  •   腳4、5、6(SNS):檢測(cè)電阻連接。接電池組的負(fù)極,用內(nèi)部檢測(cè)電阻時(shí),檢測(cè)電阻接在VSS和SNS之間。
  •   腳8(IS2):電流檢測(cè)輸入。用10kW電阻把引腳接到SNS,IS1和IS2之間接0.1mF的電容完成低通濾波。
  •   腳9(IS1):電流檢測(cè)輸入。用10kW電阻把引腳接到VSS,IS1和IS2之間接0.1mF的電容完成低通濾波。
  •   腳11、12、13(VSS):元件接地。直接接電池的負(fù)極,對(duì)外部檢測(cè)電阻方式,檢測(cè)電阻接在VSS和SNS之間。
  •   腳14(DQ):數(shù)據(jù)輸入/輸出。用1-線數(shù)據(jù)線。開(kāi)漏輸出激勵(lì)器,引腳接電池組的DATA端。引腳有用于檢測(cè)電源斷開(kāi)的內(nèi)部下拉。
  •   腳15(VIN):電壓檢測(cè)輸入。通過(guò)輸入引腳電池的電壓。
  •   腳16(VDD):電源輸入。用于DS2770的輸入電源電壓(2.7~5.5V)
  •   腳7和10(NC):空腳。

  3功能及

  3.1電源方式

  DS2770有兩種電源方式:有源模式和睡眠模式。在有源工作模式,DS2770連續(xù)測(cè)量電流、電壓、溫度和時(shí)間,而且有電流流量累加和充電控制。主系統(tǒng)可采用此數(shù)據(jù)。僅當(dāng)狀態(tài)寄存器的PMOD設(shè)為1及以下情況出現(xiàn)時(shí),DS2770才進(jìn)入睡眠模式:

  CINI設(shè)為0,DQ線保持低電平超過(guò)2秒。如果在充電,則充電立即停止。

  CINI設(shè)為1,DQ線保持低電平超過(guò)2秒。如果在充電,則充電完成后進(jìn)入睡眠模式。

  而以下情況出現(xiàn),DS2770進(jìn)入有源工作模式:

  DQ線為高電平。

  CINI設(shè)為1時(shí),VCH的電壓大于VDD。

  一旦DS2770識(shí)別出DQ低電平超過(guò) 2秒,就進(jìn)入睡眠模式,電源電流降到ISLEEP將用時(shí)11 秒。當(dāng)給VDD加電時(shí),DS2770默認(rèn)為有源工作模式。

  3.2充電功能

  DS2770可單獨(dú)作為支持對(duì)鋰電池和鎳氫電池充電的工作,充電的電池類(lèi)型通過(guò)狀態(tài)寄存器CTYPE選擇(0用于鋰電池,1用于鎳氫電池)。兩者的充電控制是通過(guò)外部直流或限流充電電源的開(kāi)/關(guān)選通完成,如果電池電壓低于 VLB且有充電電源,腳UV降為低電平,在快速充電開(kāi)始前,要以小充電速率恢復(fù)電池電壓,在圖2電路中,UV通過(guò)一個(gè)360 W的串聯(lián)電阻限制涓流充電電流。電阻的選擇取決于充電電源。UV 降為低電平與電池組的狀態(tài)(如電池溫度和CINI)無(wú)關(guān),電池電壓達(dá)到VLB時(shí),UV升為高電平。當(dāng)涓流充電時(shí),狀態(tài)寄存器的CSTAT1和CSTAT0被清零,相應(yīng)地用0、1值表示充電。

  通過(guò)下列方式之一可開(kāi)始快速充電:

  發(fā)出開(kāi)始充電命令(B5h);

  狀態(tài)寄存器的CINI設(shè)為1時(shí),VCH腳上有充電電源。

  注:如果VDD低于1.8V,電池涓流充電達(dá)到VLB,開(kāi)始快速充電。充電開(kāi)始后,有下列情況出現(xiàn),快速充電推遲:

  充電溫度超過(guò)TCL(0°C)和TCH(40°C);

  VCH小于VDD;

  轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)無(wú)效;

  電池電壓低于VLB(3.0V)。

  以上狀況消失后,低電平CC腳開(kāi)始快速充電,在快充期間,CC保持低電平,僅在周期性的測(cè)試充電電源是否過(guò)早斷開(kāi)時(shí),CC每55ms有約27ms升為高電平。只要充電電源未斷開(kāi),溫度在有效范圍內(nèi),充電就以CTYPE所選方式進(jìn)行。如果充電電源斷開(kāi)或發(fā)出停止充電命令(BEh),CC升為高電平,而且充電也要重新開(kāi)始。如果 DQ線保持低電平大于2s,且CINI設(shè)為0,充電停止??焖俪潆娖陂g,狀態(tài)寄存器的CTTATI和 CSTAT0相應(yīng)地用0,1表示;充電完成,CSTAT1和CSTAT0用1,1表示。充電狀態(tài)鎖存時(shí)要清零。一旦充電完成或失敗,DS2770可進(jìn)入睡眠方式或保持有源工作。

  3.3鋰電池充電

  鋰電池的快速充電分兩步完成,當(dāng)電池電壓低于充電電壓閾值VCV時(shí),通過(guò)控制充電電源的電流對(duì)電池進(jìn)行大電流充電,CC腳一直保持低電平,激勵(lì)pnp或p溝道MOSFET開(kāi)關(guān)。當(dāng)電池電壓達(dá)到VCV,則采用脈沖充電技術(shù),在CC變?yōu)楦唠娖胶?,允許CC保持tVCV時(shí)長(zhǎng)(875ms)的低電平。當(dāng)電池電壓又降至VCV以下,CC又變?yōu)榈碗娖?。由于CC占空因數(shù)變化慢,脈沖充電持續(xù)進(jìn)行,電池電壓衰減時(shí)間超過(guò)13.125s,充電停止。充電衰減時(shí)間包括875ms的低電平時(shí)間和時(shí)間為14s的15個(gè)周期的高電平,平均充電率是設(shè)置充電率的1/16。


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