防止電池充電器控制信號(hào)丟失的看門狗電路

　　為手機(jī)內(nèi)部電池充電一般受到專有充電算法的控制，這種算法是保存在基帶控制器中的。充電器通過(guò)一個(gè)低導(dǎo)通電阻的P溝道 MOSFET開(kāi)關(guān)連接到內(nèi)部電池上（圖1）。基帶控制器產(chǎn)生一個(gè)PWM 信號(hào)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)。為減少話機(jī)的功耗以及隨之而來(lái)的散熱問(wèn)題，充電電源（通常是一個(gè)插入式變壓器套件）有內(nèi)部限流功能，其規(guī)格對(duì)應(yīng)于電池的化學(xué)特性以及充電恢復(fù)需求。

　　但是，如果由于某種原因造成基帶處理器死機(jī)，則充電器至電池幾乎為直通，這就可能會(huì)損壞電池。為防止出現(xiàn)這種問(wèn)題，要用其它電路監(jiān)控充電器的 PWM 輸入，在預(yù)設(shè)的延遲間隔后切斷串聯(lián)的電源開(kāi)關(guān)（圖2）。電路與基帶處理器之間獨(dú)立運(yùn)行，當(dāng)PWM信號(hào)回復(fù)時(shí)即恢復(fù)充電。

　　在本電路中，微處理器監(jiān)控器IC1采用一片 Maxim的 MAX6321，該芯片包括一個(gè)可以監(jiān)控軟件執(zhí)行的看門狗電路，驅(qū)動(dòng)一個(gè)常開(kāi) SPST 模擬開(kāi)關(guān) IC₂。元件R₄、D₂和C₁將V_CC 限制在最高 5.1V 以下，保護(hù)IC₁和IC₂。電阻器 R4的阻值不很苛刻，因?yàn)楸Ｗo(hù)電路的靜態(tài)電流可低至約 30mA。R₄的選擇只是為了能夠提供足夠的電流（例如 0.5 mA），使齊納二極管 D₁偏置進(jìn)入其V-I特性曲線的“膝”部。

　　除了電池充電期間以外，保護(hù)電路不消耗能量，因而不會(huì)增加電池的負(fù)擔(dān)。監(jiān)控器IC1的輸出作為基帶控制器 CPU 的一個(gè)充電完成中斷輸入信號(hào)。輸出的源極開(kāi)路結(jié)構(gòu)可以連接到不同電壓工作的其他電路上。只在充電期間為看門狗和 PWM 電路供電的電源也會(huì)防止反相電流流進(jìn)IC1的輸出端，并通過(guò)隱蔽通道使電池放電。

　　時(shí)序圖顯示出當(dāng)有源充電器連接到電話充電器輸入插座時(shí)該電路的運(yùn)行情況（圖 3）。在本例中，IC₁使用的 MAX6321-HPUK30-CY采用廠家預(yù)調(diào)的3V復(fù)位閾值，-CY 后綴表示為互補(bǔ)的復(fù)位輸出以及1.6秒的延遲間隔。復(fù)位間隔在V_CC達(dá)到3V45 mV時(shí)開(kāi)始。經(jīng)過(guò)200 ms后，R_ESET 為低，然后升高。
　　輸出使SPST模擬開(kāi)關(guān)IC₂斷開(kāi)，它使能PWM輸入。同時(shí)，有源 WDI（看門狗輸入）監(jiān)控著 PWM 輸入信號(hào)。如果在1.6秒內(nèi)沒(méi)有信號(hào)傳送，則R_ESET和輸出有效，禁止 PWM輸入，由一個(gè)通過(guò)充電器正常信號(hào)傳送的CPU中斷指令暫時(shí)停止充電器算法的執(zhí)行（圖 4）。本電路所有的有源和無(wú)源元器件都采用表面貼裝封裝方式。傳輸晶體管Q₂使用一個(gè) Siliconix-Vishay的SiS5853，它含有一個(gè)集成的肖特基二極管D₁。

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