智能充電管理集成電路MAX1870簡(jiǎn)介及應(yīng)用
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時(shí)間：2010-06-01
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
其中，η表示DC-DC轉(zhuǎn)換器的效率(典型值為85％～95％)，ISYS_LOAD表示系統(tǒng)負(fù)載電流，IADAPTER表示適配器電流，ICHARGE表示充電電流。
通過(guò)控制輸入電流可降低對(duì)交流適配器的電流要求，以使系統(tǒng)尺寸和成本降到最小。為控制輸入電流，必要時(shí)應(yīng)降低充電電流，以便優(yōu)先保證系統(tǒng)負(fù)載供電。
器件內(nèi)部的放大器可將(VCSSP-VCSSN)及(VCSSP-VCSSS)之和與CLS輸入設(shè)定的電壓進(jìn)行比較。VCLS可直接被激勵(lì)，也可利用REF和GND間的分壓電阻來(lái)設(shè)定。將CLS連至REF可選擇最大輸入電流門限為105 mV。而利用檢測(cè)電阻RS1a和RS1b則可設(shè)置墻上適配器的最大允許電流。RS1a、RS1b和RS2的阻值相同。根據(jù)以下公式可計(jì)算出墻上適配器的最大電流：
其中，VCSST表示滿刻度源電流檢測(cè)電壓閥值(典型值為105 mV)。通過(guò)內(nèi)部誤差信號(hào)放大器(GMS)可對(duì)輸入電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般情況下，在CCS和GND間接一只0.01μF的電容即可補(bǔ)償源電流環(huán)路(GMS)。
3.4輸入電流測(cè)量
MAX1870A具有一個(gè)輸入電流監(jiān)視輸出引腳IINP。IINP是系統(tǒng)電流與充電電流之和按比例縮小后的“復(fù)制品”。IINP的輸出電壓范圍是0～3.5V。IINP上的電壓與適配器輸出電流的比例關(guān)系可用下式表示：
其中，IADAPTER表示AC墻上適配器提供的DC電流，GIINP表示IINP的跨導(dǎo)(典型值為2.8μA／mV)，R7是在IINP和地間相連的電阻。
4 MAX1870A的典型應(yīng)用電路
在圖2所示的MAX1870A的應(yīng)用電路中，充電電壓和電流固定為特定值。ICTL引腳的電壓和RS2的值設(shè)定了充電電流的值。VCTL引腳的電壓和CELLS的輸入則可用于設(shè)定充電器的電池調(diào)節(jié)電壓。CLS引腳的電壓租R3、R4的阻值可用于設(shè)定輸入電源的電流門限。當(dāng)DC電源輸入反向時(shí)，可選擇二極管D1和D2來(lái)保護(hù)MAX1870A。
5 MAX1870A的主要外圍器件選擇
5.1 MOSFET的選擇
使用MAX1870A需要一個(gè)p溝道MOSFET和一個(gè)n溝道MOSFET，一般情況下，只要具有相等或更低的導(dǎo)通電阻和柵極電荷，并且有足夠的電壓、電流和功率容量，就可替代這些元件。如果是更小功率的應(yīng)用，也可按比例降低MOSFET的要求，此時(shí)可選用柵極電荷更小的MOSFET，但MOSFET的導(dǎo)通電阻則應(yīng)同比例地增加。例如，如果實(shí)際設(shè)計(jì)只需一半的電流，則可選擇導(dǎo)通電阻大兩倍而柵極電荷只有一半的MOSFET，這樣可同時(shí)保持相同或更高的效率，而其尺寸和成本卻可得到降低。確認(rèn)線性穩(wěn)壓器能驅(qū)動(dòng)選定的MOSFET后，驅(qū)動(dòng)一只給定的MOSFET所需的平均電流為：
5.2電感的選擇
選擇電感的原則應(yīng)使MOSFET、電感和檢測(cè)電阻中的功耗最小。為了優(yōu)化電阻損耗和RMS電感電流，可將LIR(電感電流紋波)設(shè)置為0.3。由于最大阻性功率損耗一般發(fā)生在混合模式中的升壓臨界狀態(tài)，故應(yīng)選擇適用于該模式的LIR。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)以下公式來(lái)選擇電感：
實(shí)際上，也可采用更大的電感，但會(huì)產(chǎn)生降低效率的額外電阻。而太小的電感值不但會(huì)增加RMS電流，也會(huì)降低效率。
5.3輸入輸出電容的選擇
輸入電容必須滿足開(kāi)關(guān)電流產(chǎn)生的紋波電流要求(IRMS)。因紋波電流而引起的溫升不應(yīng)超過(guò)10℃，所選電容的紋波電流容量應(yīng)大于0.5ICHG。
輸出電容可優(yōu)先考慮陶瓷類電容器件，其原因是陶瓷電容器件對(duì)浪涌電流具有比較強(qiáng)的適應(yīng)性。但在輸入電壓為最小時(shí)，混合模式期間會(huì)產(chǎn)生最差的輸出紋波。
6 結(jié)束語(yǔ)
鋰離子電池的用量越來(lái)越大，其充／放電管理也成了一個(gè)很重要的問(wèn)題。合理的對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充，放電，對(duì)鋰離子電池的使用壽命和使用安全性有重要意義。而多節(jié)鋰離子電池的充／放電又存在一個(gè)平恒充／放電。充足電和不要過(guò)放電的問(wèn)題。而要解決這些問(wèn)題，離不開(kāi)鋰離子電池的充／放電管理．而采用集成的鋰離子電池充／放電管理器件無(wú)疑是一個(gè)很好的方案。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/180788.htm
評(píng)論