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具有电池电f%tf功能的充电控制器DS2770
类别:传感与控制  
 
DS2770是美信公司生产的集成了电池电量计量的铿离子或镍氢电池充电控制器。

(1)特性

每片DS2770都具有一个惟一的ID、一个数字温度传感器、一个用于测量电池电压和电流的模数(A/D)转换器、一个集成的电流累积器(用于记录流人和流出电池的电流总量)、一个历时记录器(用于存储重要参数的非易失存储器)及一个支持可充电铿电池(包括锉离子和铿聚合物)和镍金属氢(NiMH)电池的集成充电控制器。电流测量可以采用内部集成的25mdZ检

测电阻,或者外接检测电阻。测量电流、电压和温度的分辨率足以满足过程监视之需要,如充电控制和保护。充电控制方式可由用户选择,对于可充电锉电池提供脉冲式充电,对于镍氢电池则提供dT/dt终止方式。此外,可编程的充电定时器和低电压电池恢复功能使充电更加安全和方便。

DS2770通过1-Wire@接口发送和接收信息,因此处理器和DS2770之间只需一条连线(还有地线)。这意味着安装有DS2770的电池组仅需4个输出接头:电池电源、充电电源、地和1-Wire接口。每片DS2770都具有一个工厂编程的64位网络地址,允许主系统单独寻址。

DS2770提供两种类型的存储器用于存储电池信息,可锁定.EEPROM和SRAM。真正的非易失存储器EEPROM用来保存重要的数据,不会因电池严重消耗、偶然短路或ESD事件而受到影响。SRAM为临时数据提供廉价存储空间。

DS2770的特性如下:

集成充电控制器,同时支持可充电铿电池和NiMH电池;

巧位双向电流测量;

电压测量分辨率为4.88 mV;

温度测量采用集成的传感器,分辨率高达0.125℃;

40字节可锁定EEPROM

16字节通用SRAM;

42天定时器;

Dallas 1-Wire接口,具有64位ID用于器件识别;

1.8V逻辑电平;

工作电流为80μA(典型);

休眠电流为0.5μA(典型)。

(2)内部电路与引脚功能

DS2770采用16引脚TSSOP封装,内部还包含一个可选择的25mΩ检测电组,用来实现充电电流测量。内置的测量电路能检测电压和温度值,作为充电终止的判据和安全充电环境的判据。所有测量结果保存在16字节的SRAM存储器中,它的40字节的EEPROM留给用户使用。与主系统所有信息交换都通过它的标准的1-Wire通信接口实现。DS2770的内部电路框图如图.所示,各引脚功能见下表.

(3)应用电路

DS2770含有40字节的EEPROM留给用户访问,电池组制造商可以利用这些空间保存相关的电池组信息,如电池化学类型、组装日期、用于电量计数的电池特有信息等,一旦写人EEPROM将永久锁定,甚至当主系统电源丢失和ESD事件发生时仍能保证数据的完整性。此外,每个芯片具有一个惟一的64位序列码,以便让主系统或充电器识别。

DS2770的功能之一是利用简单的限流型电源给电池充电,通过控制外部PNP晶体管,DS2770能以恒定电流给铿离子或铿聚合物基的电池组进行充电。

DS2770还提供了一个辅助的充电终止控制功能,电池温度超过十50`C或超过用户设定的最大充电时间均能终止充电。要启动充电,只需接一个限流型电源(最高15 V)到Chargesource端即可。

DS2770也可用做一个高精度电量计。电流测量通过一个内部的25 mD检测电阻实现。

DS2770可应用在电池充电器、蜂窝电话、数字照相机、掌上电脑、手持终端(包括条形码)、笔输人掌上电脑、PDA和数字助理、智能电池组/充电器等产品中。

在GSM/CDMA应用中,DS2770可十分容易地跟踪放电电流,它内部的自动补偿功能可在芯片整个工作范围之内保持测量的精确度,并能对所累加的电流、电压和温度进行实时测量,再加上保存于DS2770EEPROM的电池特性数据,使得主系统处理器能够精确计算出电量,同时仅消耗很少的系统资源。由于DS2770直接由电池驱动,故电量计数信息在电池组被拿开或因保护性故障电源失效时不会被丢失。

DS2770的典型应用电路如图所示。

图所示电路中的负载(即主设备)通过PACK十和PACK一引脚获得电源,而充电器与主系统的数据通信通过标准的1-Wire接口(标为DATA)来进行。接线端子Charge source可连接到充电电源,而充电电流能按照电池额定的充电条件加以限制,其充电电压最高为15 V.

整个充电器在工作模式下消耗不足100泌的典型电流,而处于静止状态(即锉电池不处于充电状态)时典型消耗电流不到20μA。