集電池充電和DC/DC變換于一身的單片LTC1980

１　芯片簡介

ＬＴＣ１９８０內(nèi)部集成了ＰＷＭ電源控制器，適用于在采用交流電供電時給電池充電，并可將電池電壓整定輸出提供穩(wěn)壓電源，從而將充電與供電功能合二為一。ＬＴＣ１９８０提供了完備的鋰電壓充電功能，包括充電計(jì)時器、預(yù)設(shè)鋰電池電壓、過壓和欠壓保護(hù)及可編程恒流充電電路。此外，還具有自動電池重充電、電池短路檢測、開漏Ｃ／１０及電源插入檢測輸出功能。由于具有用戶可編程功能，ＬＴＣ１９８０也可為鎳錳和鎳鉻電池進(jìn)行充電。以上特性使得ＬＴＣ１９８０特別適合用于手持式儀器、掌上電腦等設(shè)備電源中。

ＬＴＣ１９８０的主要特點(diǎn)如下：

●單芯內(nèi)集成了電池充電與ＤＣ／ＤＣ轉(zhuǎn)換功能；

●適配器交流電壓可以高于或低于電池電壓；

●內(nèi)置的ＬＤＯ控制器允許在充電的同時調(diào)節(jié)適配器交流電壓；

●是獨(dú)立的鋰電池充電模塊，具有充電中止、過壓保護(hù)、 電池短路檢測和電池再充電控制功能；

●電池電壓可在４．１Ｖ、４．２Ｖ、８．２Ｖ 和８．４Ｖ中進(jìn)行選擇；

●簡化的鎳錳和鎳鉻電池充電功能；

●可設(shè)置為突發(fā)模式及低功耗模式以實(shí)現(xiàn)高效率；

●具有高效３００ｋＨｚ的ＰＷＭ電流模式；

●精簡的組件結(jié)構(gòu)；

●所具有的欠壓保護(hù)和軟啟動功能可保證器件在啟動時滿足交流適配器的電流限制。

２ 管腳功能

ＬＴＣ１９８０采用小型２４腳ＳＳＯＰ封裝，其引腳排列如圖１所示。

芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖２所示。通過設(shè)置１、２管腳的電阻，可以調(diào)整內(nèi)部ＰＷＭ（脈寬調(diào)制波）的電平和周期，從而設(shè)定充電或滴流充電方式下充電電流的大小。當(dāng)ＶＲＧＥ電壓低于設(shè)定的低壓整定值時，芯片在ＭＯＤＥ管腳的控制下開始充電。當(dāng)電池過放電，電壓低于２．７Ｖ時，電池先滴流充電，達(dá)到２．７Ｖ后再恒流充電，達(dá)到３．８Ｖ時，根據(jù)ＴＩＭＥＲ設(shè)定開始計(jì)時充電直到充滿。當(dāng)無交流電時，芯片受開關(guān)電流控制進(jìn)行ＤＣ／ＤＣ變換，給負(fù)載提供恒壓輸出。

圖2

３ 在手持式儀器中的應(yīng)用

ＬＴＣ１９８０可以實(shí)現(xiàn)交流－直流、直流－直流變換及對電池充電，因此可以為系統(tǒng)提供不間斷電源，可用于數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、ＰＤＡ、１Ｗ～１０Ｗ的不間斷電源供電系統(tǒng)中。下面以手持式振動檢測儀為例說明其用法。

筆者設(shè)計(jì)的手持式振動檢測儀的主ＣＰＵ為三星公司生產(chǎn)的ＡＲＭ７芯片Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ，ＣＰＵ核電壓為２．５Ｖ，輸入輸出電壓為３Ｖ，配ＬＣＤ屏及ＣＦ卡記錄數(shù)據(jù)。由于需要在現(xiàn)場測量和記錄，所以需要配備充電方便的電池。筆者選用容量為９００ｍＡｈ、電池電壓為４.１Ｖ（ＢＡＴＴ１和ＢＡＴＴ２接地）的電池，充電電流設(shè)為９００ｍＡ?xí)r，充電時間為１小時。其ＤＣ／ＤＣ變換電路如圖３所示。

圖3

電路的主要參數(shù)為：

Ｖｒｅｆ＝１．２２５Ｖ

Ａｖ＝２．４４Ｖ

Ｒ１１＝１ＭΩ（管腳２對地間電阻，用作滴流控制，Ｒ１１＝Ｖｒｅｆ Ｒ９／（Ｉ滴流ＲｓｅｎｓｅＡｖ）

Ｒ１０＝１１ｋΩ?１、２管腳間電阻，用作充電電流控制，Ｒ１０＝Ｖｒｅｆ Ｒ９／（Ｉ充電 ＲｓｅｎｓｅＡｖ）