基于LTC1760的智能電池系統(tǒng)(SBS)充電過(guò)程分析

LTC1760雖然很精密，但是非常容易使用。在任何給定設(shè)計(jì)中僅需確定4個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：輸入限流檢測(cè)電阻RICL，限流電阻RILIM和匹配充電電流檢測(cè)電阻RSENSE，限壓電阻RVLIM，短路保護(hù)電阻RSC。

LTC1760加上一些智能電池和一個(gè)AC適配器，就可組成一個(gè)簡(jiǎn)單系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 LTC1760雙電池充電器/選擇器系統(tǒng)架構(gòu)● 輸入限流檢測(cè)電阻RCL

圖4 輸入限流感應(yīng)電阻電路

如圖4所示，這個(gè)電路限制充電電流以防止系統(tǒng)功率升高時(shí)交流適配器過(guò)載。要設(shè)定輸入電流限制，最重要的就是要最小化墻式配適器的額定電流。限流電阻可以通過(guò)下兩式來(lái)計(jì)算。

ILIM＝適配器最小電流值－（適配器最小電流值×5％）（1）

RCL＝100mV/ILIM（2）

不過(guò)，交流適配器可以有至少+10%的限流裕度，因此常?？梢院?jiǎn)單地將適配器限流值設(shè)定為實(shí)際適配器額定值。

● 限流電阻RILIM

RILIM電阻有兩個(gè)作用。首先，它告訴LTC1760的SMBus接口，充電器可以供給電池的最大可允許電流，任何超過(guò)這個(gè)限度的值都會(huì)被限定值所取代。第二個(gè)作用是讓PWM充電器的滿標(biāo)度電流與SMBus接口的滿標(biāo)度限流值同步。

● 限壓電阻RVLIM

VLIM引腳到GND之間連接的外部電阻值可以決定5個(gè)充電器輸出限壓值中的任一個(gè)（見(jiàn)表3）。這種用硬件實(shí)現(xiàn)限壓值的方法是一種比較安全的措施，它是不能被軟件方式所取代的。

● 短路保護(hù)電阻RSC

每條電源通路都由兩個(gè)背對(duì)背的PFET組成，這兩個(gè)PFET與短路檢測(cè)電阻RSC串聯(lián)。電池電源通路（PowerPathTM）開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器等效電路如圖 5 所示。

圖5 LTC1760電源通路電路短路保護(hù)

功能可在電流模式和電壓模式下工作。如果輸出電流超過(guò)短路比較器門限的時(shí)間多于15ms，那么就斷開(kāi)所有電源通路PFET開(kāi)關(guān)，并將POWER_NOT_GOOD位置位。類似地，如果電壓降至低于3V的時(shí)間多于15ms，那么也將斷開(kāi)所有電源通路開(kāi)關(guān)，POWER_NOT_GOOD位同樣被置位。去掉所有電源可將POWER_NOT_GOOD位復(fù)位。如果POWER_NOT_GOOD位被置位，那么充電也被禁止。

● 無(wú)須軟件

基于LTC1760的充電器無(wú)須軟件。在一開(kāi)始的硬件樣機(jī)中放入該集成電路將允許系統(tǒng)獲得電池的充放電。不過(guò)在某些情況下，可以編寫一些軟件以便主機(jī)能夠完成以下動(dòng)作。

① 直接從智能電池（也就是作為氣壓計(jì)）收集“充電器狀態(tài)”信息；

② 支持電池查驗(yàn)。

智能電池利用內(nèi)部電子線路來(lái)測(cè)量、計(jì)算和存儲(chǔ)電池?cái)?shù)據(jù)，它使電源的使用更加可預(yù)測(cè)。而且，智能電池還有一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)，那就是能防止意外的系統(tǒng)停機(jī)。智能電池系統(tǒng)提供先進(jìn)的功能，只需最低限度的設(shè)計(jì)工作。LTC1760是非常全面的單芯片雙智能電池系統(tǒng)的代表，簡(jiǎn)單易用，僅需要確定4個(gè)參數(shù)就能完成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)，而且不需要軟件代碼。該器件僅需最低限度的NRE工作，就可組成一個(gè)完整的獨(dú)立電池充電器系統(tǒng)并正常工作。