筆記本電腦電池充電控制器bq24700應(yīng)用
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時(shí)間：2012-03-15
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
bq24700三個(gè)誤差放大器的輸出都連接到COMP端，該端輸出和內(nèi)部300kHz鋸齒波比較，完成脈寬調(diào)制，再經(jīng)轉(zhuǎn)換電路輸出相應(yīng)占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部P溝道MOSFET。
為了確保外部MOSFET的輸出電壓在正常范圍之內(nèi)，bq24700內(nèi)部具有驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)UCC≤15V時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓等于UCC，當(dāng)UCC＞15V時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓為0.5UCC。
軟啟動(dòng)可以保證各功能電路按順序啟動(dòng)。PWM比較器關(guān)斷時(shí)，COMP腳接地，同時(shí)內(nèi)部100μA電流源關(guān)斷。當(dāng)PWM比較器使能時(shí)，COMP腳釋放，100μA電流源開始對(duì)COMP腳外接電容充電，隨著COMP腳電壓上升，PWM比較器的占空比增大，bq24700實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。
3.5 充電終止電壓設(shè)置
bq24700通過(guò)BATSET腳設(shè)置充電終止電壓，可使用和不使用內(nèi)部1.25V基準(zhǔn)電壓兩種方式（如圖6）。電池組電壓經(jīng)分壓后接到誤差放大器，為了精確地對(duì)鋰離子電池組充電，BATSET的外接分壓電阻應(yīng)當(dāng)很準(zhǔn)確。當(dāng)BATSET腳電壓低于0.25V時(shí)，內(nèi)部1.25V基準(zhǔn)電壓接入到誤差放大器。當(dāng)BATSET腳電壓低于0.25V時(shí)，1.25V基準(zhǔn)電壓從誤差放大器的輸入端斷開。不用1.25V基準(zhǔn)電壓時(shí)， BATSET腳的電壓不能低于1.0V。
3.6 電池組充電電流設(shè)置
bq24700通過(guò)SRSET腳設(shè)置充電電流，設(shè)置電壓可由5V基準(zhǔn)電壓分壓得到。充電電流IBAT和設(shè)置電壓USRSET的關(guān)系為：
設(shè)置電壓最大值為2.5V。
3.7 交流適配器輸出電流設(shè)置
交流適配器輸出電流通過(guò)ACSET腳設(shè)置，設(shè)置電壓可由5V基準(zhǔn)電壓分壓得到。交流適配器輸出電流IADPT和設(shè)置電壓UACSET的關(guān)系為：
3.8 系統(tǒng)供電選擇
交流適配器或電池組任意一路供電電源發(fā)生故障時(shí)，bq24700可以自動(dòng)切換到另一路電源為系統(tǒng)供電。同時(shí)允許在不斷開交流適配器的情況下，手動(dòng)選擇電池組為系統(tǒng)供電。切換開關(guān)應(yīng)選擇低導(dǎo)通電阻的P溝道MOSFET，以降低損耗，延長(zhǎng)電池組供電時(shí)間。無(wú)論是手動(dòng)切換還是自動(dòng)切換，在電池組供電時(shí)，交流適配器都停止對(duì)電池組充電，選擇電路如圖7所示。
當(dāng)適配器輸出正常時(shí)，ACPRES腳輸出高電平，反之則輸出低電平。交流適配器輸出電壓經(jīng)分壓后連接到ACDET腳，同內(nèi)部基準(zhǔn)電壓比較，當(dāng)ACDET腳電壓低于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓時(shí)，無(wú)論交流適配器是否還有輸出電壓，bq24700都判定交流適配器掉電。ACPRES腳翻轉(zhuǎn)為低電平，同時(shí)ACDRV腳輸出高電平，BATDRV輸出低電平，ALARM輸出高電平，bq24700選擇電池組為系統(tǒng)供電。當(dāng)交流適配器輸出電壓正常后，ACSEL腳為高電平，交流適配器為系統(tǒng)供電，如果該腳電壓為低電平，電池組仍為系統(tǒng)供電。如果切換不成功， ALARM腳輸出報(bào)警信號(hào)。
交流適配器輸出電壓正常，但ACSEL為低電平時(shí)，系統(tǒng)由電池組供電。電池組供電時(shí)，適配器供電的MOSFET關(guān)斷，電池組供電的MOSFET開通之前，系統(tǒng)先檢測(cè)VS腳的電壓，如果交流適配器供電MOSFET短路，該管腳電壓高于BATP腳的電壓，bq24700將不開通電池組供電的MOSFET，這樣可以保護(hù)電池組。如果VS接地，該保護(hù)功能被取消。
3.9 電池過(guò)放電檢測(cè)
電池組電壓經(jīng)分壓后接入BATDEP腳，與內(nèi)部1.22V基準(zhǔn)電壓比較，當(dāng)BATDEP腳電壓接近1.22V時(shí)，bq24700判定電池電量耗盡，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，ALARM輸出高電平。如果電池過(guò)放電，同時(shí)交流適配器輸出電壓正常，則bq24700自動(dòng)切換到交流適配器供電。
4 結(jié)語(yǔ)
以bq24700為核心的筆記本電池充電管理方案，具有完善的功能、穩(wěn)定的性能和較低的成本。該充電器既應(yīng)用于筆記本電腦，也可應(yīng)用于其他便攜設(shè)備。
評(píng)論