手持電話(huà)用鎳鎘/鎳氫電池充電器控制芯片M62256FP

摘要：M62256FP是手機(jī)電話(huà)等便攜式產(chǎn)品用鎳鎘/鎘氫電池控制充電器IC，它不僅具有控制電池充電所需要的所有時(shí)序，而且具有電池溫度檢測(cè)和過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)功能。文中介紹了M62256FP的功能結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程，最后給出了由其組成的應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：鎳氫/鎳鎘 電池 充電 控制 M62256FP

1 概述

M62256FP是為便攜式產(chǎn)品的電池充電而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制IC。該IC只需少量的外圍元件即可組成性能先進(jìn)的鎳氫或鎳鎘電池充電器。利用M62256FP能夠控制電池充電時(shí)序，并可在充電模式和適配器模式時(shí)，分別提供過(guò)壓和過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)。M62256FP內(nèi)置電池溫度檢測(cè)電路，它可在電池溫度達(dá)到63℃時(shí)停止充電。一旦電池溫度降低到40℃以下，又可重新開(kāi)始充電。充電時(shí)間由安全定時(shí)器控制，快速充電時(shí)間歷經(jīng)3小時(shí)終止，涓流充電在24小時(shí)之后結(jié)束。M62256FP內(nèi)置充電電流和輸出電壓控制電路，因而可執(zhí)行反饋調(diào)節(jié)功能。

2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能

M62256FP采用36腳P2R封裝，其引腳排列如圖1所示。

M62256FP在芯片上集成了RC振蕩器、清除定時(shí)器和安全定時(shí)器、D/A轉(zhuǎn)換器、移位寄存器、系統(tǒng)復(fù)位電路、電池溫度檢測(cè)電路、過(guò)電流與過(guò)電壓檢測(cè)與保護(hù)電路、充電電流和輸出電壓控制電路、主輸出開(kāi)關(guān)（SW）和放電驅(qū)動(dòng)電路、LED驅(qū)動(dòng)電路及控制邏輯電路等，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

表1是M62256FP的引腳功能說(shuō)明。

表1 M62256FP的引腳功能

3 工作過(guò)程

3.1 充電操作

當(dāng)M62256FP的Batt SW腳（腳13）為低電平（“L”）時(shí)，表明電池正在裝入。而電池一旦安裝，其電壓和溫度就開(kāi)始被檢測(cè)。如果電池電壓低于5V，預(yù)備充電狀態(tài)開(kāi)始。如果電池電壓超過(guò)5V，且電池溫度低于℃，則開(kāi)始快速充電；倘若電池溫度高于55℃，則溫度降至55℃之前，充電器將連續(xù)進(jìn)行預(yù)備充電。恢復(fù)定時(shí)器可按照表2時(shí)間來(lái)進(jìn)行時(shí)間設(shè)定。

表2 不同電池電壓下的恢復(fù)定時(shí)器時(shí)間

在初始充電期間，為防止-ΔV的錯(cuò)誤檢測(cè)，在恢復(fù)定時(shí)器時(shí)間之內(nèi)，-ΔV檢測(cè)被設(shè)定為1V。

在恢復(fù)定時(shí)器完成它的功能后，-ΔV檢測(cè)將調(diào)到100mV。在-ΔV被檢測(cè)之后，充電器將按ISET2腳外部電阻設(shè)定的電池開(kāi)始快速充電。

利用安全定時(shí)器可控制充電時(shí)間。通?？焖俪潆娊?jīng)過(guò)3小時(shí)停止，涓流充電在24小時(shí)后終止。

M62256FP所具有的保護(hù)功能包括：過(guò)壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、電池電壓檢測(cè)保護(hù)和被充電電池掉線(xiàn)檢測(cè)保護(hù)等。其中過(guò)電壓保護(hù)可在電池電壓Vbatt≥9.5V時(shí)，終止充電；而過(guò)熱保護(hù)則在電池溫度TBatt≥63℃時(shí)停止充電。而當(dāng)TBatt≤45℃可再次充電；如果電壓低于2.8V，那么內(nèi)部邏輯電路將恢復(fù)初始狀態(tài)；另外，被充電池如果掉線(xiàn)，充電器的輸出也將被關(guān)斷。

3.2 適配器模式操作

M62256FP的腳Adpt SW可用于適配器檢測(cè)。該腳為“H”時(shí)，表示適配器出現(xiàn)。這時(shí)如果在充電期間連接有適配器，則適配器有效。在適配器模式下，輸出電壓在內(nèi)部設(shè)定為7.2V。在適配器模式期間，過(guò)電池保護(hù)功能仍然有效。當(dāng)檢測(cè)到有過(guò)電流時(shí)，其輸出控制流程如圖3所示。當(dāng)Adpt SW腳進(jìn)入低電平時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位。

3.3 放電操作

Dchg SW腳是迫使電池放電引腳。當(dāng)該腳為低的時(shí)間達(dá)到7s或更長(zhǎng)時(shí)，充電器開(kāi)始為電池放電。放電控制由Dchg IN腳和Dchg OUT腳執(zhí)行。由于這兩個(gè)引腳包含有反饋功能，因而能控制恒流放電。

當(dāng)電池放電至5V以下時(shí)，放電終止，充電模式開(kāi)始。

4 工作條件及應(yīng)用電路

4.1 推薦工作條件

M62256FP芯片的推薦工作條件如下：

●電池電壓（Vcc）為3～15V；

●預(yù)充電電流為50～200mA；

●快速充電電流為0.8～2A；

●涓流充電電流為80～200mA；

●放電電流通常為300～500mA；

●LED驅(qū)動(dòng)電流為115mA。

4.2 應(yīng)用電路

用M62256FP作控制器的充電器電路如圖4所示。芯片的電源電壓Vcc（腳28）由SMPS充電適配器次邊的DC輸出提供，為3～15V。在Vcc=7V時(shí)，快速充電條件下的電路電流典型值為27mA。IC腳36和22上的參考電壓分別是1.25V和1.80V。IC腳7和腳8外部的電阻Rc和電容Cc用來(lái)設(shè)定振蕩器頻率。當(dāng)Rc=30kΩ、Cc=2200pF時(shí)，fosc為10.24kHz（典型值）。

IC腳11外部的晶體管Q1為充電開(kāi)關(guān)，腳14外部的SW1為放電檢測(cè)開(kāi)關(guān)。腳13和腳15外部的SW2和SW3分別是電池監(jiān)視和適配器檢測(cè)開(kāi)關(guān)。腳23用于連續(xù)電池溫度檢測(cè)元件，以監(jiān)控電池溫度。腳10外部晶體管Q2用作放電開(kāi)關(guān)。Q2的發(fā)射極電阻R7是放電電流監(jiān)測(cè)元件。腳34和腳35外部電阻R14和R15分別用作設(shè)定快速充電和涓流充電電路。LED1、LED2和LED3則分別用作電源、充電和放電顯示，RL1、RL2和RL3分別用作設(shè)定LED1、LED2和LED3的驅(qū)動(dòng)電流。IC腳29的外部電阻R4則可用來(lái)檢測(cè)充電電流或輸出電流。