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时间:2018-11-16
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1、可编程快速充电管理芯片MAX712/MAX713及其应用
2、第13.器件封装及型号选择MAX712/MAX713的引脚功能描述如下:²VLIMIT:设置单节电池最大电压,电池组(BATT+—BATT-)的最大电压Em不能超过VLIMIT×(电池数量n),且VLIMIT不能超过2.5V,当VLINIT接V+时,Em=1.65n(V),通常将VLIMIT与VREF连接。²BATT+:电池组正极。²PGM0:可编程引脚。²PGM1:可编程引脚。通过对PGM0和PGM1脚电压的设定可设置充
3、电电池的的数量,从1~16。²THI:温度比较器的上限电压。当TEMP电压大上升到THI时,快速充电结束。²TLO:温度比较器的下限电压。充电初始,当TEMP电压低于TLO时快速充电被禁止,直到TEMP电压高于TLO。²TEMP:温度传感器输入。²FASTCHG:快速充电状态输出。²PGM2:可编程引脚。通过对PGM2和PGM3脚电压的设定可设置快速充电的最大允许时间,从33min~264min.²PGM3:可编程引脚。除设定最大允许时间外,还可设定快速充电和
4、涓流充电的速率。²CC:恒流补偿输入。²BATT-:电池组负极²GND:系统地。²DRV:驱动外围“PNP”。²V+:分路调节器。V+对BATT-电压为+5V,为芯片提供分路电流(5~20mA)。²REF:参考电压输出2V。4.编程应用4.1.电池数量的设定在应用中MAX712/MAX713提供可编程引脚PGM0和PGM1,通过对两者采取不同的电压连接方式即可设置充电电池数量(见图4-1),1~16节。而实际充电电池的数量也必须与由PGM0和PGM1编程确定的
5、数量一致,否则利用电压梯度检测充电功能将可能失去意义。4.2.充电速率及时间的设定通过对PGM2和PGM3引脚的编程电压设置可设定电池的充电速率和充电时间(参见表4-1、4-2)。从表4-1中可以看出,对于MAX712/MAX713来说,最大允许快速充电时间为264分钟,因此其最小充电速率将不能低于C/4。快速充电电流可按以下公式计算:而涓流充电电流ITRICKLET一般为C/16,ITRICKLET与IFAST的关系如表4-3所示。此外,鉴于电池本生的固有特性(将电能转化为化学能存储),充电时间效率通常在80%左右,
6、即,当以C/2速率充电时,理论上充电时间为2小时,而实际时间通常为2小时30分钟左右。5.工作原理5.1.利用电压梯度充电图5-1反映了利用电压梯度控制快速充电的全过程。在时间1内,MAX712/MAX713从电池吸收很小的电流(5mA左右),当接通充电电源后,开始对电池以C/16的速率进行涓流充电(因为电池电压低于0.4V),电池电压开始上升(时间2)。当单节电池电压上升到0.4V以后,快速充电正式开始(时间3),电池电压和电池温度持续上升,充电电流保持在设定值不变。当电池电量达到额定值后,电池组电压开始下降,即dv
7、/dt为零(MAX712)或为负值(MAX713)时系统从快速充电转到涓流充电(时间4),此时电池电压继续下降到一定值后保持不变,电池温度也随之降低。当充电电源从电路中移开后负载和MAX712/MAX713从电池吸收电流(时间5)。为保证电路能准确、可靠地工作,在选择直流充电电源DC时,DC必须大于6V且在线性模式下要求DC必须比电池组最大电压高出至少1.5V(开关模式2V)。5.2.利用电池温度充电图5-2显示了典型的利用电池温度变化控制充电的过程,在本例中电池温度比较低(如刚从寒冷的室外环境拿入室内)。在时间1内,
8、MAX712/MAX713从电池吸收很小的电流(5mA左右)。当接通充电电源后,开始对电池以C/16的速率进行涓流充电(因为电池温度低于电压),电池温度逐渐升高(时间2)。当电池温度对应的电压TEMP升高到TLO时,系统自动转入快速充电,此时充电电流保持恒定,电池温度继续升高(时间3)。当电池温度对应的电压TEMP升高到THI时,停止快速充电,又转为涓流充电,电池温度也随之降低(时间4)。利用温度控制的原理是:通过MAX712/MAX713内部的温度比较器对TEMP的输入电压和TLO、THI设定的电压进行比较,即可控制
9、其充电过程。当TEMP电压低于TLO或高于TTHI时只能涓流充电,反之可进行快速充电。在应用中常用热敏电阻作为温度传感器,并通过分压电阻实现,如图5-3所示。分压电阻的阻值可根据参数计算。在本例中监测的是电池的相对温升,当T1、T2、T3采用相同特性的热敏电阻时,此温升范围将不随环境温度的影响,如果只监测电池的绝对温度可去掉T2和
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