锂离子电池充放电安全简介及电池检测设计

作者：时间：2014-08-12 来源：网络收藏

　　当输入电源重置、EN信号触发时，皆能解除充电计时保护时间，使其重新计时。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/256785.htm

　　充电指示状态

　　图4中，STAT1(Pin 12)及STAT2(Pin 13)内部为两个Open-Drain的N型金属氧化物半导体(NMOS)开关，必须和VREF33脚位(Pin 7)或与其他有Pull-Up电阻的偏压电源连接，其动作情形如表2所示。

　　图4 AIC6511典型应用电路

　　表2 充电指示状态表

　　输入电源检测防止电池漏电流倒灌

　　AC Adapter或USB两种不同输入电源皆可对电池充电。若同时接上AC Adapter及USB电源，IC内部开关会优先选择AC Adapter端做为充电器的输入电源;然而，应避免此情况发生。

　　.ACIN

　　图4中供一般插座之Adapter电源于VIN脚位(Pin 2)输入，在ACIN充电模式下，能以高达2安培(A)之充电电流对电池进行充电，最大充电电流由RS1电阻设定。

　　.USBIN

　　USBIN脚位(Pin 5)供USB电源输入。在选择USBIN充电模式时，其输入限制电流由RILIM电阻设定，设定500毫安(mA)适用于USB 2.0,900毫安适用于USB 3.0.

　　当使用USBIN模式时，CC Charge电流会随不同输入电压和电池电压变动，藉由检测在CC Charge时流经RS1电阻的电流来调节其固定输入限制电流IUSB_LIM.在充电过程中，若将AC Adapter及USB电源移除，IC内部开关皆会截止并启动防倒灌保护功能，防止电池漏电流逆向倒灌回输入电源端。

　　充电电流设定

　　本文范例芯片提供USB及AC Adapter两种输入电源模式选择对电池充电，其充电电流设定如下：

　　.ACIN充电电流：

　　透过图4中RS1电阻可设定高达2安培的最大充电电流(Maximum Charge Current)。

　　……(A)

　　.Trickle or Pre-Charge充电电流：

　　不论是ACIN或USBIN,其充电电流(Pre-Charge Current)约为10%的最大充电电流。

　　……(A)

　　.USBIN输入限制电流：

　　透过RILIM电阻可设定其输入限制电流(USBIN Input Current Limit)。

　　……(mA)

　　NTC热敏电阻维持电池温度安全

　　负温度系数(Negative Temperature Coefficient, NTC)热敏电阻的阻值与温度成反比，会因高温递减、低温递增，且温度系数非常大，可用于检测微小的温度变化，因而被广泛的应用在温度的量测与补偿控制。

　　图5为电池温度检测电路，透过图4中NTC脚位(Pin 14)检测NTC热敏电阻的电压，充电IC能持续检测电池的温度，确保电池温度的安全操作范围。

　　图5 电池温度检测电路

　　由NTC脚位(Pin 14)上的电压与NTC高低温位准比较，可得知电池操作温度是否正常;一旦检测到电池温度超过正常操作温度范围，会立即关闭内部的同步降压器并停止充电动作;当电池温度回复至正常温度范围时，充电器将重新恢复充电动作。

　　内建的NTC磁滞温度比较器，可接受的电压范围为32?74%的VREF33.假设选用103AT-2型号的热敏电阻做为温度传感器(操作温度为-10?40℃，阻值RTL与RTH为5.827千欧姆(kΩ)与42.470千欧姆)，RTL为热敏电阻在低温时的电阻值，RTH为热敏电阻在高温时的电阻值，根据所选用型号的热敏电阻在高低温时不同的电阻值，再与RT1及RT2配合，将温度信号转变成电压信号，可推算出RT1、RT2的电阻值，计算方式如下：