电池管理IC(Charger)了解一下?

2024-05-03 21:12

本文主要是介绍电池管理IC(Charger)了解一下?,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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主要内容

    • 简单介绍电池电源管理IC
      • 前面写过电池相关的电量监测文章欢迎阅读:电池-电量监测基础知识

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正文

一、电池管理IC基础

01 为何锂电池需要电源管理?

        现在市面上的电池设备越来越多,手机、手表、耳机、手环等设备均为电池供电,常用的是锂电池,但是锂电池的安全性没有足够好,为了能更安全的使用,需要专用的锂电池管理IC(Charger)来实现充电与放电。

02 电池充电曲线

        一般的锂电池充电IV曲线如下图分为4个阶段:

        ① 电池电压低于放电截止电压时,即此电池已经过放,此时采用涓流充电,涓流充电电流很小;

        ② 电池电压超过放电截止电压后,进入快速充电阶段,此阶段是恒流充电,电池电压不断上升一直持续到充电截止电压

        ③ 达到充电截止电压后,并不是停止充电,而是以充电截止电压来恒压充电,此阶段持续时间较长,随着电池容量增大,电流会缓慢减小(注意图示是IV曲线,所以体现不出缓慢下降),一直减小到充电截止电流

        ④ 充电电流减小到充电截止电流后,充电器停止为电池充电,一个充电周期结束。

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二、简单的电源管理IC

01 简单介绍

        以友台半导体的TP4054为例简单介绍一下最常见成本最低的电源管理IC。共有5个引脚,典型应用如下图:

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        CHRG是状态指示脚,他是一个开漏输出脚,在充电时会拉低,因此可以接LED指示充电状态。他的内部结构如下图:

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        PROG是充电电流设置引脚,PROG引脚与地之间的电阻器来设定的。电流充电电流是PROG引脚输出电流的1000倍。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算:其中Vprog=1V

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        VBAT引脚接电池,VCC引脚接输入电压。 

03 充电过程 

        充电循环开始。如果BAT引脚电平低于2.9V,则充电器进入涓流充电模式。在该模式中,以1/10的设定电流来充电,先将电池电压提升到放电截止电压2.9V。当BAT引脚电压升至2.9V以上时,充电器进入恒定电流模式,此时向电池提供恒定的充电电流。当BAT引脚电压达到充电截止电压(4.2V)时,则进入恒压模式,且充电电流开始减小。当充电电流降至设定值的1/10时,充电循环结束。

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04 其它功能 

        ① 电池反接保护功能:电池反接时不会有充电电流。

        ② 热限制:IC过热时将降低充电电流。

05 关键参数 

            ① △VCHRG :电池复充电迟滞电压,这个电压的意思是,电池充满后电压为4.2V,如果电池放电,电压减小,当电压减小到4.2-△VCHRG后,充电器会重新为电池充电。  

        ② 输入电压:由于此Charger是线性IC,因此输入电压VCC最好稍微大于4.2V,防止由于Vdrop的存在导致电池充不满电。

四、

更多功能的电池管理IC

        观影关注微信公众号:硬件之路学习笔记,下篇再介绍一下更多功能的电池管理IC,例如动态电源路径管理DPPM、输入电压动态管理VIN-DPM等。

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这篇关于电池管理IC(Charger)了解一下?的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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