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可进行充电速率补偿的锉电池充电管理器BQ2057
类别:传感与控制  
 
BQ2057是TI公司生产的可进行充电速率补偿的铿电池充电管理器,可以满足单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)铿离子(Li-Ion)和铿聚合物(Li-Pol)电池的充电需要。

BQ2057可以动态补偿锉电池组的内阻以减少充电时间,并带有电池温度监测电路,利用电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超出设定范围时$Q2057停止对电池充电,以保护电池不至于过热损坏。

为了满足设计需要,BQ2057有MSOP,TSSOP和SOIC 3种封装形式并有多种型号供选择,分别适合4.1 V,4.2 V,8.2 V和8.4 V的充电需要。不同封装形式和不同型号的区别见下表.

(1)特性

BQ2057的充电过程分3个阶段即预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。

在加上电源并装好电池后BQ2057首先检查工作电压VCC,当工作电压过低时充电器进人休眠模式;若工作电压正常,则检查电池温度是否在设定范围;若不正常,则进人温度故障模式;否则检测电池电压VaAT,当电池电压VBAT低于低压门限V(min)时BQ2057以恒流IREG10%的电流1,对电池进行预充电。

在完成对电池预充电或电池电压VBAT高于低压门限V (min)而低于恒压VREG时,BQ2057进人恒流充电状态。此时通过外部检测电阻RSNS上的压降来控制充电电流,该电阻可采取高抵边的连接方式,在高边电流检测中RSNS接在Va二和SNS引脚间,在低边电流检测中RSNS接在VSS, NS引脚间。

当充电电压达到恒压UREc时进人恒压充电状态。在整个工作温度和工作电压范围内,恒压精度高于士1 % , BQ2057通过BAT和VSS引脚监测电池组电压,当充电电流达到终止门限时停止充电;电池电压低于重新充电门限电压V(RCH)时自动开始重新充电。BQ2057除了能实现标准的4.1 V,4.2 V,8.2V和8.4V电压充电外,还可以通过分压实现对非标准电池充电。

BQ2057通过测量TS与VSS引脚间的电压来实现对电池组温度的连续监测,通常采用热敏电阻作为温度传感器,并通过分压电阻来将温度检测信号送到集成电路中。分压电阻的阻值可根据参数计算。BQ2057将TS引脚的电压与内部的V(TSl)和V(TS2)门限电压比较以决定是否允许充电。由于外部分压及内部门限电压均以V哎为参考电压,这样可以保证温度检测电路不受工作电源VCC的波动影响。当把TS引脚连到Va二或Vss时,可以禁止BQ2057的充电功能。

BQ2057通过STAT引脚可以将当前的充电状态显示出来:充电状态时,该脚为高电平;充电完成时,该脚为低电平;在休眠状态或者出现温度故障时,该脚呈现高阻抗状态。当将TAT引脚外连接单色LED或双色LED时,可以对充电状态进行指示。

(2)内部电路与引脚功能

BQ2057内部集成有恒压恒流器、电流感测器、可编程充电电流控制器、充电状态识别电路。其内部电路框图如图所示,各引脚功能见下表.


(3)应用电路

采用BQ2057设计的铿电池充电电路可对1节或两节锉电池进行充电,工作电压为4.5-18 V,且电路简单,故BQ2057可广泛应用于便携式电子产品中。

BQ2057由PNP晶体管或P沟道M06FET进行充电控制,以满足不同的功耗要求。采用P沟道M06FET设计的充电电路如图4-6所示;采用PNP晶体管设计的充电电路如图所示。

 
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