太陽(yáng)能手機(jī)移動(dòng)充電器設(shè)計(jì)論文

1、 學(xué)科分類號(hào) 本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目（中文）： （英文）： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 系別： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 起止日期： 年 月 日懷化學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))誠(chéng)信聲明作者鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))，是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的成果。對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確的方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由作者承擔(dān)。本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名：年 月 日目錄摘要 關(guān)鍵詞 Abstract Key words1 緒論 11.1 本課題研究背景11.2 本課題

2、研究目的與意義11.3 本課題研究的總體思路11.4 本課題研究的主要任務(wù)22 太陽(yáng)能電池的研究和分析22.1 太陽(yáng)能電池的原理22.2 太陽(yáng)能電池的等效電路42.3 太陽(yáng)能電池板的輸出特性及影響因素52.3.1太陽(yáng)的光照強(qiáng)度對(duì)光伏電池轉(zhuǎn)換效率的影響62.3.2溫度對(duì)光伏電池輸出特性的影響72.4本系統(tǒng)所采用的光伏電池83 太陽(yáng)能充電器硬件設(shè)計(jì)83.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案83.2升壓電路設(shè)計(jì)83.2.1 BQ25505芯片介紹83.2.2 升壓模塊設(shè)計(jì)12 3.3 電池管理電路設(shè)計(jì) 13 3.3.1 CN3083芯片介紹 13 3.3.2 電源管理模塊設(shè)計(jì) 17 4 電路測(cè)試 225 結(jié)論與展望

3、23致 謝23參考文獻(xiàn)23附錄25附錄 1電路原理圖25 附錄 2電路PCB圖26 附錄 3元器件清單27 附錄 4實(shí)物圖2831太陽(yáng)能手機(jī)移動(dòng)充電器n 摘 要目前對(duì)太陽(yáng)能利用主要體現(xiàn)在兩方面：光熱轉(zhuǎn)換與光電轉(zhuǎn)換，本文利用太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換特性，設(shè)計(jì)了一種在沒有電源的情況下也能隨時(shí)隨地給各種移動(dòng)設(shè)備充電的便攜式太陽(yáng)能充電器。本文的設(shè)計(jì)是通過太陽(yáng)板進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電能，通過可以拾取小信號(hào)的升壓電路來彌補(bǔ)電池板輸出電壓不足，經(jīng)過電池管理電路防止電池的過充過放充分保護(hù)電池達(dá)到高效率，低功耗充電智能化的效果。升壓電路的設(shè)計(jì)利用了TI公司具有超低功耗，高效直流/直流升壓的BQ25505，只要在大于300mV

4、的電壓下冷啟動(dòng)就能在輸入電壓低至100mV時(shí)持續(xù)能量采集，可編程最大功率點(diǎn)跟蹤。電池管理電路的核心是利用了CN3083，能根據(jù)輸入電壓源的電流輸出能力自動(dòng)調(diào)節(jié)充電電流，采用恒流/恒壓/恒溫模式充電，電源掉電時(shí)自動(dòng)進(jìn)入低功耗睡眠模式。能持續(xù)穩(wěn)定的給用戶供電，給你的生活帶來很大的方便。既節(jié)約了能量，又使用方便，是居家旅行的必備品。n 關(guān)鍵詞太陽(yáng)能；電池管理；變換器n AbstractAt present the use of solar energy is mainly embodied in two aspects: the sunlight transformation and photoel

5、ectric, this paper, by using solar photoelectric characteristics, design a way that there is no power, it can also charger for various mobile anywhere at any time.The design of this paper is through the solar photovoltaic panels board of photovoltaic conversion generate electricity, and booster circ

6、uit which can pick up small signal to compensate output voltage for the panel, after the battery management circuit to prevent the battery overcharge excessive discharge fully protect the battery to achieve high efficiency, low power consumption intelligent charging effect. The design takes BQ25505

7、produced by TI as boosted circuit, with ultra-low power consumption, high performance DC / DC boost. as long as under the voltage of the greater than 300 mV, cold start can sustained energy harvesting and programmable maximum power point tracking at low input voltage to 100 mV. Battery management ci

8、rcuit core is to use the CN3083, the chip can automatically adjust the charging current according to the current output capacity of the input voltage, Using constant current/constant voltage/constant temperature mode to charging , it can automatically into low power sleep mode when power off. It can

9、 supply continuous and stable power to users, brings great convenience to your life. It can saves energy, and easy to use, is the essentials of home travel.n Key wordsSolarenergy；Battery management；Converter1 緒論n 1.1 本課題研究背景 隨著電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”，開發(fā)太陽(yáng)能資源，減少不可再

10、生資源的消耗和環(huán)境污染，緩解能源壓力，而且太陽(yáng)能居家旅行使用方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，光能開發(fā)勢(shì)必會(huì)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)光和材料相互作用直接產(chǎn)生電能，不需要消耗燃料和水等物質(zhì)，使用中不釋放包括二氧化碳在內(nèi)的任何氣體，是對(duì)環(huán)境無污染的可再生能源。這對(duì)改善生態(tài)環(huán)境、緩解溫室氣體的有害作用具有重大意義。目前，太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門。而且隨著太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，各國(guó)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生清潔能源的巨大需求，太陽(yáng)能電池仍將是利用太陽(yáng)輻射能比較切實(shí)可行的方法，可為人類未來大規(guī)模地利用太陽(yáng)能開辟?gòu)V

11、闊的前景1。n 1.2 本課題研究目的與意義使用手機(jī)的人都有過這樣的經(jīng)歷，外出或旅游時(shí)電池突然沒電了，特別是在火車、汽車、輪船等沒有電源的交通工具上，沒電、電量不足，使手機(jī)變成了信息交流的盲區(qū)，造成不必要的麻煩和經(jīng)濟(jì)損失。為了解決這樣的問題，本課題研究了一種太陽(yáng)能充電器，它可以很好的解決上述問題，給你的生活帶來很大的方便。既節(jié)約了能量，又使用方便，是居家旅行的必備品。通過本課題的研究，除了對(duì)所學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步鞏固外，還可以把理論與實(shí)踐結(jié)合起來，把知識(shí)轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)力，創(chuàng)造使用價(jià)值，給人們的生活帶來方便。n 1.3 本課題研究的總體思路 本充電器通過太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過DC/DC變換電

12、路處理后能提取300mv的電壓，由充電電路為負(fù)載供電。鋰電池一般不宜采用全過程恒流充電方式，而是采取開始恒流快速充電，待電池電壓上升到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒壓充電的方式，并且這樣有利于保存電池容量。充電過程中采用LED燈，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有完備的過流過壓保護(hù)，避免因電池過度充電而損壞，并且充電器采用模塊式結(jié)構(gòu)和USB接口，可對(duì)手機(jī)、MP3、攝像機(jī)等多種數(shù)碼產(chǎn)品充電。文中介紹設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能手機(jī)充電器，與普通的手機(jī)充電器相比，它的特殊之處除了能源的供應(yīng)來自太陽(yáng)能電池板外，充分利用升壓電路的智能性，設(shè)有完備的電壓電流檢測(cè)保護(hù)電路，并通過LED顯示電路的狀態(tài)，當(dāng)光線不夠強(qiáng)時(shí)，能把超低電壓提升生到可充電電壓為手機(jī)

13、充電，光線足夠強(qiáng)時(shí)，提取最大電流為手機(jī)充電，同時(shí)可為充電電池充電。把太陽(yáng)能電池板放在一個(gè)有陽(yáng)光的地方，即可以為手機(jī)提供一個(gè)方便的太陽(yáng)能充電點(diǎn)。這種便捷的太陽(yáng)能充電器幾乎可以在任何地方補(bǔ)充電力，從而獲得通信的自由。n 1.4 本課題研究的主要任務(wù)結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路和任務(wù)要求，我設(shè)計(jì)了一種基于低功耗的太陽(yáng)能手機(jī)充電器，設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有：1 設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能手機(jī)移動(dòng)充電器2 體積小，攜帶方便硬件設(shè)計(jì)：升壓模塊設(shè)計(jì)，電池管理模塊設(shè)計(jì)，太陽(yáng)能手機(jī)充電器電路原理圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求：1 利用最大輸出為5V的太陽(yáng)能電池板為系統(tǒng)提供能量2 具有低功耗，高效率3 有狀態(tài)指示燈4 能智能的為電池充電n 2 太陽(yáng)能電

14、池的研究和分析n 2.1 太陽(yáng)能電池的原理太陽(yáng)能光伏電池表面有一層金屬薄膜似的半導(dǎo)體薄片。當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí)，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半導(dǎo)體吸收或透過。被吸收的光，當(dāng)然有一些變成熱，另一些光子則同組成半導(dǎo)體的原子價(jià)電子碰撞，于是產(chǎn)生電子空穴對(duì)。這樣，光能就以產(chǎn)生電子空穴對(duì)的形式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。薄片的另一?cè)和金屬薄膜之間將產(chǎn)生一定的電壓，這一現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)。太陽(yáng)能光伏電池正是一種利用光伏效應(yīng)直接將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。對(duì)于半導(dǎo)體P-N結(jié)，光伏效應(yīng)更明顯。因此，太陽(yáng)能光伏電池都是由半導(dǎo)體構(gòu)成的。 圖2-1 摻入硼原子的硅晶體結(jié)構(gòu)圖（P型）圖2-2 摻入磷原子的硅晶體結(jié)構(gòu)圖（N型）太陽(yáng)能電池的基

15、本結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)大面積二極管，其基本特性也與二極管類似。當(dāng)用適當(dāng)波長(zhǎng)的太陽(yáng)光照射到半導(dǎo)體上時(shí)，光能被半導(dǎo)體吸收后，在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非平衡載流子-電子和空穴。半導(dǎo)體內(nèi)在P型和N型交界面（圖2-3）兩邊形成勢(shì)壘電場(chǎng)，能將電子驅(qū)向N區(qū)，空穴驅(qū)向P區(qū)，從而使得N區(qū)有過剩的電子，P區(qū)有過剩的空穴，在P-N結(jié)附近形成與勢(shì)壘電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng)。光生電場(chǎng)的一部分除抵消勢(shì)壘電場(chǎng)外，還使P型層帶正電，N型層帶負(fù)電，在N區(qū)與P區(qū)之間的薄層產(chǎn)生所謂光生伏特電動(dòng)勢(shì)。若分別在P型層和N型層焊上金屬引線，接通負(fù)載，外電路則有電流通過。如此形成的一個(gè)個(gè)電池元件，把它們串聯(lián)、并聯(lián)起來，就能輸出一定的電壓、電流和功率。這樣

16、，太陽(yáng)的光能就直接變成了可付諸實(shí)用的電能。圖2-1所示為P型區(qū)結(jié)構(gòu)圖，圖2-2所示為N型區(qū)結(jié)構(gòu)圖。圖2-3半導(dǎo)體P型與N型交界另外，在受光面上，覆蓋著一層很薄的天藍(lán)色氧化硅薄膜以減少入射太陽(yáng)光的反射，提高太陽(yáng)能電池對(duì)于入射光的吸收率6。n 2.2 太陽(yáng)能電池的等效電路光伏電池受光的照射便產(chǎn)生電流。這個(gè)電流隨著光強(qiáng)的增加而增大，當(dāng)接受的光強(qiáng)度一定時(shí)，可以將光伏電池看作恒流電源。目前使用的光伏電池可看作P-N結(jié)型二極管，因?yàn)樵诠獾恼丈湎庐a(chǎn)生正向偏壓，所以在P-N結(jié)為理想狀態(tài)的情況下，可根據(jù)圖2-4表示的等效電路來考慮。圖2-4 理想狀態(tài)的太陽(yáng)能電池等效電路圖圖2-5 實(shí)際光伏電池等效電路在這種等效

17、電路中，加給負(fù)荷的電壓V和流過負(fù)荷的電流I之間的關(guān)系式，可由下式給出。太陽(yáng)能 (2.1) 當(dāng)I=0時(shí)，可以得到太陽(yáng)能電池的開路電壓 (2.2)其中I為電池單元輸出電流；IL為PN結(jié)電流(A)；IO為二極管的反向飽和電流(A)；V為外加電壓(V)；q是單位電荷(1.610-19K庫(kù)侖)；K是玻耳茲曼常數(shù)(1.3810-23J/K)；T是絕對(duì)溫度(T=t+273K)；n為二極管指數(shù)。但是在實(shí)際的光伏電池中，由于電池表面和背面的電極和接觸，以及材料本身具有一定的電阻率，流經(jīng)負(fù)載的電流經(jīng)過它們時(shí)，必然引起損耗，在等效電路中可將它們的總效果用一個(gè)串聯(lián)電阻RS來表示。同時(shí)，由于電池邊沿的漏電，在電池的微裂

18、痕、劃痕等處形成的金屬橋漏電等，使一部分本該通過負(fù)載的電流短路，這種作用可用一個(gè)并聯(lián)電阻RSH來等效表示。此時(shí)的等效電路可根據(jù)圖2-5來描述，其伏安特性可由（2.3）式給出。 (2.3)此式叫做光伏電池的超越方程式。n 2.3 太陽(yáng)能電池板的輸出特性及影響因素光伏電池的輸出特性包括伏安特性、溫度特性和光譜特性，其中伏安特性和溫度特性主要通過I-V和P-V特性曲線來加以體現(xiàn)。而光譜特性主要研究光伏電池與入射光譜的關(guān)系，所以本文不對(duì)其進(jìn)行討論。本節(jié)將著重探討前兩種特性及其相關(guān)參數(shù)。光伏電池的幾個(gè)重要技術(shù)： 短路電流ISC：在給定日照強(qiáng)度和溫度下的最大輸出電流。 開路電壓VCC：在給定日照強(qiáng)度和溫度

19、下的最大輸出電壓。 最大功率點(diǎn)電流(IM)：在給定日照強(qiáng)度和溫度下相應(yīng)于最大功率點(diǎn)的電流。 最大功率點(diǎn)電壓(VSC)：在給定日照和溫度下相應(yīng)于最大功率點(diǎn)的電壓。 最大輸出功率(PM)：在給定日照和溫度下光伏電池可能輸出的最大功率 填充因子 (2.4) 光伏電池的轉(zhuǎn)換效率：輸出功率PM與陽(yáng)光投射到電池表面上的功率PS之比，其值取決于工作點(diǎn)。通常采用光伏電池的最大效率值作為其效率，以上各個(gè)參數(shù)可以在圖2-6中表示如下圖2-6 太陽(yáng)能電池的I-V特性關(guān)系曲線圖2-6中，在I-V曲線上總可以找到一個(gè)工作點(diǎn)，此點(diǎn)處的輸出功率最大，此點(diǎn)就是最大功率點(diǎn)(MPPT)，即圖中M點(diǎn)。M點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流IM為最佳工作

20、電流，VM為最佳工作電壓，PM為最大輸出功率，由圖和公式還可以看出，光伏電池不工作于最大功率點(diǎn)時(shí)，其效率都低于按此定義的效率值，甚至?xí)偷搅?。原則上講，可對(duì)輸出功率求導(dǎo)使其為0，即可得到該電池的最佳工作點(diǎn)IM，VM，從而求出最大輸出功率：PM=IMVM。但是要求出其解析解，幾乎不可能。因?yàn)樗芴?yáng)能電池內(nèi)部等效的串、并聯(lián)電阻的影響，其特性方程由公式（2.3）可知一個(gè)超越指數(shù)方程，無法用線性方程表示，具有非線性。圖2-6可表示太陽(yáng)能電池的P-V曲線。從圖2-6可見，IM和VM的乘積就是最佳工作點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)所確定的矩形面積，在曲線范圍內(nèi)這個(gè)面積越大，表明電池的輸出特性越優(yōu)越。如果在一定光照下的I-

21、V特性曲線是理想的矩形，那么IM和VM乘積就等于ISC和VCC的乘積。對(duì)實(shí)際光電池，引人填充因子FF(Fill factor)概念來表征光電池的這一特性，F(xiàn)F定義為式（2-4）。它表示最大輸出功率的值所占的以VCC和ISC為邊長(zhǎng)的矩形面積的百分比，填充因子是表征光電池的輸出特性好壞的重要參數(shù)之一。它的值越大，表明輸出特性曲線越“方”，電池的轉(zhuǎn)換效率也越高。n 2.3.1太陽(yáng)的光照強(qiáng)度對(duì)光伏電池轉(zhuǎn)換效率的影響圖2-7、圖2-8分別是太陽(yáng)能電池陣列在溫度為25時(shí)，不同日照(S)下表現(xiàn)出的電流-電壓(I-V)和功率-電壓(P-V)特性。從圖2-7可知，太陽(yáng)能電池陣列的輸出短路電流(ISC)和最大功率

22、點(diǎn)電流(IM)隨日照強(qiáng)度的上升而顯著增大，也就是說式(2.3)中ISC強(qiáng)烈地控制著I的大小。雖然日照的變化對(duì)陣列的輸出開路電壓影響不是那么大，但對(duì)為電流與電壓相乘的結(jié)果最大輸出功率來說，變化顯著，如圖2-8中虛線與各實(shí)線的交點(diǎn)所示。圖2-7 不同日照下的I-V關(guān)系曲線圖 圖2-8 不同日照下的P-V曲線圖 n 2.3.2溫度對(duì)光伏電池輸出特性的影響圖2-9，圖2-10分別給出了太陽(yáng)能電池陣列在日照射為1000W/m2，和在變化溫度(T)的情況下，表現(xiàn)出典型的I-V和P-V特性?？梢钥闯觯瑴囟葘?duì)太陽(yáng)能電池陣列的輸出電流影響不大，但對(duì)它的輸出開路電壓影響較大。因而對(duì)最大輸出功率影響明顯，見圖2-1

23、0中各實(shí)線的波峰的幅值變化。圖2-9 不同溫度下的I-V特性曲線 圖2-10 不同溫度下的P-V特性曲線綜上，太陽(yáng)能電池板的輸出特性具有以下特點(diǎn)： 太陽(yáng)能電池的輸出特性近似為矩形，即低壓段近似為恒流源，接近開路電壓時(shí)近似為恒壓源； 開路電壓近似同溫度成反比，短路電流近似同日照強(qiáng)度強(qiáng)成正比；太陽(yáng)能電池板的輸出功率隨著光強(qiáng)和溫度成非線性變化； 輸出功率在某一點(diǎn)達(dá)到最大值，該點(diǎn)即為太陽(yáng)能電池板的最大功率點(diǎn)(MPP，Maximum Power Point)，且隨著外界環(huán)境的變化而變化8。n 2.4本系統(tǒng)所采用的光伏電池太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，是該充電器的核心部分，其功能是將太陽(yáng)光的輻射

24、能量轉(zhuǎn)化為電能，如今的便攜式數(shù)碼設(shè)備種類較多，所需電壓電流不等，對(duì)于輸入功率較大的設(shè)備，必須采用面積較大的電池板，而這又給攜帶帶來不便。因此該設(shè)計(jì)采用模塊式組合，根據(jù)不同充電負(fù)載的需要，將太陽(yáng)能板進(jìn)行組合以達(dá)到具有一定要求的輸出功率和輸出電壓的一組光伏電池。本文以手機(jī)等常用小功率用電設(shè)備為例，說明其太陽(yáng)能充電器的設(shè)計(jì)過程。所選用的太陽(yáng)能電池板技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下： 尺寸125mm63mm3mm，峰值電壓5V，峰值電流120mA，標(biāo)稱功率0.96W?？紤]被充電池的電流不同所需充電時(shí)間不等，應(yīng)采用2塊相同參數(shù)電池板進(jìn)行并聯(lián)。電池板的理想輸出電壓最大值為5V,電流最大可達(dá)240mA，總標(biāo)稱功率為2W左右

25、,但是根據(jù)現(xiàn)實(shí)的陽(yáng)光照射情況，實(shí)際輸出并沒有這么大，隨陽(yáng)光照射的情況變化而變化。n 3 太陽(yáng)能充電器硬件設(shè)計(jì)n 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案升壓模塊（BQ25505）電池管理（CN3083）太陽(yáng)能電池板電池接口圖3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案n 3.2升壓電路設(shè)計(jì)n 3.2.1 BQ25505芯片介紹BQ25505是支持電池管理和針對(duì)能量采集器應(yīng)用中主電池的自主電源復(fù)用器的超低功耗升壓充電器。特性: 超低功耗， 具有高效直流/直流升壓充電器 冷啟動(dòng)電壓：VIN 330mV 能夠在 VIN 低至 100mV 時(shí)持續(xù)能量采集 325nA 的超低靜態(tài)電流 輸入電壓穩(wěn)壓防止高阻抗輸入源故障 電池電流 5nA 的

26、運(yùn)輸節(jié)電模式 儲(chǔ)能 可將能量存儲(chǔ)在可再充電鋰離子電池、薄膜電池、超大電容器或傳統(tǒng)電容器中 電池充電和保護(hù) 內(nèi)部設(shè)定欠壓電平 用戶可編程過壓電平 電池正常輸出標(biāo)志 可編程閥值和滯后 功率損耗待定的隨附報(bào)警功能的微控制器 可被用來啟用/禁用系統(tǒng)負(fù)載 可編程最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT) 實(shí)現(xiàn)從多種能量采集器中最優(yōu)能量提取的集成MPPT 針對(duì)主（非可再充電）和副（可再充電）儲(chǔ)能元件復(fù)用的柵極驅(qū)動(dòng)器 基于 VBAT_OK 的自主開關(guān) 先開后合防止系統(tǒng)電源軌減弱應(yīng)用范圍: 能量采集 太陽(yáng)能充電器 熱電發(fā)電機(jī) (TEG) 能量采集 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (WSN) 工業(yè)監(jiān)控 環(huán)境監(jiān)測(cè) 橋梁和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè) (SHM

27、) 智能樓宇控制 便攜式和可佩戴式健康器件 娛樂系統(tǒng)遙控說明bq25505 是全新智能化集成能量采集超低功耗管理解決方案新系列中的第一個(gè)，這些解決方案十分適合滿足超低功耗應(yīng)用的特殊需求。本產(chǎn)品專門設(shè)計(jì)用于高效獲取和管理從諸如光伏（太陽(yáng)能）或熱電發(fā)生器(TEG) 等多種不同直流源產(chǎn)生的微瓦(W) 至毫瓦(mW) 級(jí)的電能。bq25505 是一款高效升壓充電器，此充電器針對(duì)諸如具有嚴(yán)格的電源和工作要求的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN) 等產(chǎn)品和系統(tǒng)。bq25505 的設(shè)計(jì)始于只需要微瓦電力即可開始工作的直流到直流升壓轉(zhuǎn)換器/充電器。一旦啟動(dòng)，升壓充電器能夠有效地從諸如TEG 或單節(jié)或雙節(jié)太陽(yáng)能電池板的低壓

28、輸出采集器中提取能量。升壓充電器能夠在VIN 低至330mV 時(shí)啟動(dòng)，并且一旦啟動(dòng)，能夠在VIN 低至100mV 時(shí)繼續(xù)采集能量。bq25505 執(zhí)行一個(gè)可編程最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT) 采樣網(wǎng)絡(luò)來優(yōu)化進(jìn)入器件的功率傳輸。VIN_DC 開環(huán)路電壓的采樣由外部電阻器設(shè)定，并且采樣電壓由一個(gè)外部電容器保存。例如，太陽(yáng)能電池運(yùn)行在它們開環(huán)路電壓最大功率點(diǎn)(MPP) 的80%，電阻分壓器可被設(shè)定為VIN_DC 電壓的80%，并且此網(wǎng)絡(luò)將控制VIN_DC 在采樣的基準(zhǔn)電壓附近運(yùn)行?；蛘撸赏ㄟ^一個(gè)微控制器(MCU) 來提供一個(gè)外部基準(zhǔn)電壓來產(chǎn)生一個(gè)更加復(fù)雜的MPPT 算法。bq25505 的設(shè)計(jì)具有靈活

29、性以支持多種儲(chǔ)能元件。能量采集器提取能量的能量源往往是不固定的，或者隨時(shí)間變化的。通常情況下，系統(tǒng)將需要某些類型的儲(chǔ)能元件，例如一個(gè)可再充電電池、超大電容器或傳統(tǒng)電容器。儲(chǔ)能元件將在系統(tǒng)需要時(shí)使特定的恒定功率可用。儲(chǔ)能元件也使得系統(tǒng)能夠處理任何無法直接來自輸入源的峰值電流。為了防止對(duì)儲(chǔ)能元件造成損害，參照內(nèi)部設(shè)定欠壓(UV) 和用戶可編程過壓(OV) 電平來監(jiān)視最大和最小電壓。為了幫助用戶進(jìn)一步嚴(yán)格管理他們的能耗預(yù)算，當(dāng)儲(chǔ)能電池或電容器上的電壓已經(jīng)下降到低于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的臨界電平以下時(shí)，bq25505 切換電池正常標(biāo)志來向一個(gè)連接的微控制器發(fā)出一個(gè)信號(hào)。這樣應(yīng)該使負(fù)載電流減少，以防止系統(tǒng)進(jìn)入一

30、個(gè)欠壓狀態(tài)。OV 和電池正常閥值被單獨(dú)設(shè)定。除了升壓充電前端，bq25505 為系統(tǒng)提供一個(gè)自主電源復(fù)用器柵極驅(qū)動(dòng)。為了將一個(gè)單電源軌提供給系統(tǒng)負(fù)載，此柵極驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)儲(chǔ)能元件自主復(fù)用。這個(gè)復(fù)用器基于VBAT_OK 閥值，用戶可通過電阻器來設(shè)定此閥值。這使得用戶能夠在系統(tǒng)由能量采集器儲(chǔ)能元件供電時(shí)設(shè)定電平，例如，由可再充電電池或超大電容器或一個(gè)主要非可再充電電池（例如，兩節(jié)AA 電池）供電時(shí)。這個(gè)混合系統(tǒng)架構(gòu)類型可根據(jù)采集器上可用能量來延長(zhǎng)一個(gè)典型電池供電類系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。如果由于延長(zhǎng)的“黑暗時(shí)間”而導(dǎo)致沒有足夠的能量來運(yùn)行系統(tǒng)，主電池在8s 內(nèi)被自主切換到主系統(tǒng)電源軌以提供不間斷運(yùn)行。

31、bq25505的全部功能被封裝在一個(gè)小尺寸20 引線3.5mm x 3.5mm四方扁平無引線(QFN) 封裝（如圖3-1）。典型應(yīng)用原理圖（如圖3-2）。高級(jí)功能示意圖（如圖3-3）圖3-1 bq25505封裝圖3-2 典型應(yīng)用原理圖 圖3-3 高級(jí)功能示意圖n 3.2.2 升壓模塊設(shè)計(jì) BQ25505基于超低靜態(tài)電流，高效的同步升壓充電器。升壓充電器規(guī)定在一個(gè)高阻抗驅(qū)直流電源，例如太陽(yáng)能電池板，TEG電壓模塊。因此，它調(diào)節(jié)輸入電壓（VIN-DC）。為了防止輸入源奔潰，升壓充電器監(jiān)控其輸出電壓，當(dāng)VSTOR到達(dá)電阻編程的閾值電平時(shí)停止開關(guān)。升壓充電器基于最大效率的開關(guān)式架構(gòu)，即使在輕負(fù)載條件下

32、，它也使用脈沖頻率調(diào)制維護(hù)效率。升壓充電器完成電池保護(hù)功能，以便任何充電電池或電容可以用作能量存儲(chǔ)元件。要求各引腳參數(shù)為：VBAT_OV = 5V, VBAT_OK = 4.2 V, VBAT_OK_HYST = 3.7 V, MPPT (VOC) = 50%,L1 = 22 H, CIN = CSTOR = 4.7 F, CBYP=0.1 F,CREF = 10 nF,ROK1 = 4.22 M, ROK2 = 8.06 M, ROK3 = 0.698 M,ROV1 = 6.04 M, ROV2 = 7.87 M 圖3-4 升壓模塊電路n 3.3 電池管理電路設(shè)計(jì)n 3.3.1 CN3083

33、芯片介紹 CN3083是可以用太陽(yáng)能板供電的單節(jié)鋰電池充電管理芯片。該器件內(nèi)部包括功率晶體管，應(yīng)用時(shí)不需要外部的電流檢測(cè)電阻和阻流二極管。內(nèi)部的8位模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，能夠根據(jù)輸入電壓源的電流輸出能力自動(dòng)調(diào)整充電電流，用戶不需要考慮最壞情況，可最大限度地利用輸入電壓源的電流輸出能力，非常適合利用太陽(yáng)能板等電流輸出能力有限的電壓源供電的鋰電池充電應(yīng)用。CN3083只需要極少的外圍元器件，并且符合USB總線技術(shù)規(guī)范，非常適合于便攜式應(yīng)用的領(lǐng)域。熱調(diào)制電路可以在器件的功耗比較大或者環(huán)境溫度比較高的時(shí)候?qū)⑿酒瑴囟瓤刂圃诎踩秶鷥?nèi)。內(nèi)部固定的恒壓充電電壓為4.2V，也可以通過一個(gè)外部的電阻調(diào)節(jié)。充電電流

34、通過一個(gè)外部電阻設(shè)置。當(dāng)輸入電壓掉電時(shí)，CN3083自動(dòng)進(jìn)入低功耗的睡眠模式，此時(shí)電池的電流消耗小于3微安。其它功能包括輸入電壓過低鎖存，自動(dòng)再充電，電池溫度監(jiān)控以及充電狀態(tài)/充電結(jié)束狀態(tài)指示等功能。CN3083采用散熱增強(qiáng)型的8管腳小外形封裝(SOP8)。CN3083特點(diǎn)： 內(nèi)部集成有8位模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，能夠根據(jù)輸入電壓源的電流輸出能力自動(dòng)調(diào)整充電電流 可利用太陽(yáng)能板等輸出電流能力有限的電壓源供電的鋰電池充電應(yīng)用 輸入電壓范圍：4.4V 到 6V 片內(nèi)功率晶體管 不需要外部阻流二極管和電流檢測(cè)電阻 恒壓充電電壓4.2V，也可通過一個(gè)外部電阻調(diào)節(jié) 為了激活深度放電的電池和減小功耗，在電池電

35、壓較低時(shí)采用涓流充電模式 可設(shè)置的持續(xù)恒流充電電流可達(dá)600mA 采用恒流/恒壓/恒溫模式充電，既可以使充電電流最大化，又可以防止芯片過熱 電源電壓掉電時(shí)自動(dòng)進(jìn)入低功耗的睡眠模式 充電狀態(tài)和充電結(jié)束狀態(tài)雙指示輸出 C/10充電結(jié)束檢測(cè) 自動(dòng)再充電 電池溫度監(jiān)測(cè)功能 封裝形式SOP8 無鉛產(chǎn)品 管腳排列： 圖3-5 管腳排列功能框圖：圖3-6 功能框圖管腳功能描述表1 管腳功能描述序號(hào)名稱功能描述1TEMP電池溫度檢測(cè)輸入端。將TEMP管腳接到電池的溫度傳感器的輸出端。如果TEMP管腳的電壓小于輸入電壓的46%VIN超過0.15秒，意味著電池溫度過低或過高，則充電將被暫停。如果TEMP大于輸入電

36、壓的46%VIN超過0.15秒，則電池故障狀態(tài)將被清除，充電將繼續(xù)。如果將TEMP管腳接到地，電池溫度監(jiān)測(cè)功能將被禁止。2ISET恒流充電電流設(shè)置和充電電流監(jiān)測(cè)端。從ISET管腳連接一個(gè)外部電阻到地端可以對(duì)充電電流進(jìn)行編程。在預(yù)充電階段，此管腳的電壓被調(diào)制在0.2V；在恒流充電階段，此管腳的電壓被調(diào)制在2V。在充電狀態(tài)的所有模式，此管腳的電壓都可以根據(jù)下面的公式來監(jiān)測(cè)充電電流： ICH = (VISET900)RISET 3GND電源地4VIN輸入電壓正輸入端。此管腳的電壓為內(nèi)部電路的工作電源。當(dāng)VIN與BAT管腳的電壓差小于20mV時(shí)，CN3083將進(jìn)入低功耗的睡眠模式，此時(shí)BAT管腳的電流

37、小于3A。5BAT電池連接端。將電池的正端連接到此管腳。在電源電壓低于電源電壓過低鎖存閾值或者睡眠模式，BAT管腳的電流小于3A。BAT管腳向電池提供充電電流和恒壓充電電壓。6OK漏極開路輸出的充電結(jié)束狀態(tài)指示端。當(dāng)充電結(jié)束時(shí)，OK管腳被內(nèi)部開關(guān)拉到低電平，表示充電已經(jīng)結(jié)束；否則OK管腳處于高阻態(tài)。7CH漏極開路輸出的充電狀態(tài)指示端。當(dāng)充電器向電池充電時(shí)，CH管腳被內(nèi)部開關(guān)拉到低電平，表示充電正在進(jìn)行；否則CH管腳處于高阻態(tài)。8FB電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端。此管腳可以Kelvin檢測(cè)電池正極的電壓，從而精確調(diào)制恒壓充電時(shí)電池正極的電壓，避免了從電池的正極到CN3083的BAT管腳之間的導(dǎo)

38、線電阻或接觸電阻等寄生電阻對(duì)充電的影響。如果在FB管腳和BAT管腳之間接一個(gè)電阻，可以調(diào)整恒壓充電電壓。極限參數(shù) 管腳電壓0.3V to 6.5V 最高結(jié)溫150 BAT管腳短路持續(xù)時(shí)間連續(xù) 工作溫度40 to 85 存儲(chǔ)溫度65 to 150 熱阻(SOP8)TBD 焊接溫度（10秒）300 超出以上所列的極限參數(shù)可能造成器件的永久損壞。以上給出的僅僅是極限范圍，在這樣的極限條件下工作，器件的技術(shù)指標(biāo)將得不到保證，長(zhǎng)期在這種條件下還會(huì)影響器件的可靠性。詳細(xì)描述CN3083是專門為利用太陽(yáng)能板等輸出電流能力有限的輸入電壓源對(duì)單節(jié)鋰電池進(jìn)行充電管理的芯片，芯片內(nèi)部的功率晶體管對(duì)電池進(jìn)行恒流和恒壓

39、充電。充電電流可以用外部電阻編程設(shè)定，最大持續(xù)充電電流可達(dá)600mA，不需要另加阻流二極管和電流檢測(cè)電阻。CN3083內(nèi)部集成有8位模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，能夠根據(jù)輸入電壓源的電流輸出能力自動(dòng)調(diào)整充電電流，用戶不需要考慮最壞情況，可根據(jù)輸入電壓源的最大電流輸出能力設(shè)置充電電流，最大限度地利用了輸入電壓源的電流輸出能力，非常適合利用太陽(yáng)能板等輸出電流有限的電壓源供電的鋰電池充電應(yīng)用。CN3083包含兩個(gè)漏極開路輸出的狀態(tài)指示輸出端，充電狀態(tài)指示端CH和充電結(jié)束指示輸出端OK。芯片內(nèi)部的功率管理電路在芯片的結(jié)溫超過115時(shí)自動(dòng)降低充電電流，這個(gè)功能可以使用戶最大限度的利用芯片的功率處理能力，不用擔(dān)心芯

40、片過熱而損壞芯片或者外部元器件。這樣，用戶在設(shè)計(jì)充電電流時(shí)，可以不用考慮最壞情況，而只是根據(jù)典型情況進(jìn)行設(shè)計(jì)就可以了，因?yàn)樵谧顗那闆r下，CN3083會(huì)自動(dòng)減小充電電流。當(dāng)輸入電壓大于低電壓檢測(cè)閾值和電池端電壓時(shí)，CN3083開始對(duì)電池充電，CH管腳輸出低電平，表示充電正在進(jìn)行。如果電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)的電壓低于3V，充電器用小電流對(duì)電池進(jìn)行預(yù)充電。當(dāng)電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)的電壓超過3V時(shí)，充電器采用恒流模式對(duì)電池充電，充電電流由ISET管腳和GND之間的電阻RISET確定。當(dāng)電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)的電壓接近電池端調(diào)制電壓時(shí)，充電電流逐漸減小，C

41、N3083進(jìn)入恒壓充電模式。當(dāng)輸入電壓大于4.45V，并且充電電流減小到充電結(jié)束閾值時(shí)，充電周期結(jié)束，CH端輸出高阻態(tài)，OK端輸出低電平，表示充電周期結(jié)束，充電結(jié)束閾值是恒流充電電流的10%。如果要開始新的充電周期，只要將輸入電壓斷電，然后再上電就可以了。當(dāng)電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)的電壓降到再充電閾值以下時(shí)，自動(dòng)開始新的充電周期。芯片內(nèi)部的高精度的電壓基準(zhǔn)源，誤差放大器和電阻分壓網(wǎng)絡(luò)確保電池端調(diào)制電壓的誤差在1%以內(nèi)，滿足了電池的要求。當(dāng)輸入電壓掉電或者輸入電壓低于電池電壓時(shí)，充電器進(jìn)入低功耗的睡眠模式，電池端消耗的電流小于3uA，從而增加了待機(jī)時(shí)間。上述充電過程如圖3-6所示：

42、圖3-7 充電過程示意圖n 3.3.2 電源管理模塊設(shè)計(jì)電源管理模塊圖3-8 典型應(yīng)用電路（恒壓充電電壓4.2V）注：當(dāng)使用外部電阻調(diào)整恒壓充電電壓時(shí)，由于芯片內(nèi)部和外部的溫度不一致及芯片生產(chǎn)時(shí)的工藝偏差等原因，可能導(dǎo)致輸出電壓的精度變差和溫度系數(shù)變大。電源低電壓鎖存(UVLO) CN3083內(nèi)部有電源電壓檢測(cè)電路，當(dāng)電源電壓低于電源電壓過低閾值時(shí)，芯片處于關(guān)斷狀態(tài)，充電也被禁止。睡眠模式 CN3083內(nèi)部有睡眠狀態(tài)比較器，當(dāng)輸入電壓VIN低于電池端電壓加20mv時(shí)，充電器處于睡眠模式；只有當(dāng)輸入電壓VIN上升到電池端電壓50mv以上時(shí)，充電器才離開睡眠模式，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。輸入電壓源限流模

43、式當(dāng)CN3083輸入電壓源的電流輸出能力（帶負(fù)載能力）小于第2管腳的電阻RISET所設(shè)置的充電電流時(shí)，器件內(nèi)部的8位模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路根據(jù)輸入電壓源的電流輸出能力自動(dòng)控制充電電流，此時(shí)實(shí)際充電電流可能小于第2管腳的電阻RISET所設(shè)置的充電電流，但是在保證CN3083第4管腳VIN的電壓不低于最小工作電壓的前提下，能夠使得充電電流最大化，這就是輸入電壓源限流模式。在這種模式下用戶不需要考慮最壞情況，只要根據(jù)輸入電壓源的最大電流輸出能力設(shè)置充電電流就可以了，所以非常適合利用太陽(yáng)能板等電流輸出能力有限的電壓源對(duì)鋰電池進(jìn)行充電的應(yīng)用。充電結(jié)束 在恒壓充電狀態(tài)，當(dāng)施加在CN3083的第4管腳VIN的電

44、壓大于4.45V，并且當(dāng)充電電流小于所設(shè)置的恒流充電電流的1/10時(shí)，充電周期結(jié)束。在輸入電壓源限流模式，即使充電電流小于所設(shè)置的恒流充電電流的1/10，充電也將繼續(xù)，不會(huì)結(jié)束。這樣可以保證即使在輸入電壓源的電流輸出能力很微弱的情況下，也能為電池充電。預(yù)充電狀態(tài) 在充電周期的開始，如果電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)的電壓低于3V，充電器處于預(yù)充電狀態(tài)，充電器以恒流充電模式充電電流的10%對(duì)電池進(jìn)行充電。電池電壓Kelvin檢測(cè)CN3083有一個(gè)電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)，此管腳通過芯片內(nèi)部的精密電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接到恒壓充電的誤差放大器。FB管腳可以直接連接到電池的正極，這樣可

45、有效避免電池正極和CN3083的第5管腳BAT之間的寄生電阻（包括導(dǎo)線電阻，接觸電阻等）對(duì)充電的影響。這些寄生電阻的存在會(huì)使充電器過早的進(jìn)入恒壓充電狀態(tài)，延長(zhǎng)充電時(shí)間，甚至使電池充不滿，通過使用電池電壓Kelvin檢測(cè)可以解決這些問題。如果將CN3083的電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)懸空，那么CN3083一直處于預(yù)充電狀態(tài)，充電電流為所設(shè)置的恒流充電電流的1/10。調(diào)整恒壓充電電壓 如果在CN3083的電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)和電池正極之間接一個(gè)電阻,可以提高電池正極的恒壓充電電壓，如圖3-9所示。圖3-9 調(diào)整恒壓充電電壓如果采用圖3-9中的連接方式，那么在電池的正極

46、電壓Vbat為： Vbat 4.23.0410-6Rx 其中，Vbat的單位是伏特 Rx的單位是歐姆當(dāng)使用外部電阻調(diào)整恒壓充電電壓時(shí)，由于芯片內(nèi)部和外部的溫度不一致及芯片生產(chǎn)時(shí)的工藝偏差等原因，可能導(dǎo)致輸出電壓的精度變差和溫度系數(shù)變大。設(shè)定恒流充電電流 在恒流模式，計(jì)算充電電流的公式為： ICH = 1800V / RISET 其中，ICH 表示充電電流，單位為安培 RISET 表示ISET管腳到地的電阻，單位為歐姆例如，如果需要500毫安的充電電流，可按下面的公式計(jì)算： RISET = 1800V/0.5A = 3.6k 為了保證良好的穩(wěn)定性和溫度特性，RISET建議使用精度為1%的金屬膜電

47、阻。通過測(cè)量ISET管腳的電壓可以檢測(cè)充電電流。充電電流可以用下面的公式計(jì)算： ICH = (VISET / RISET) 900電池溫度監(jiān)測(cè) 為了防止電池溫度過高或者過低對(duì)電池造成的損害，CN3083內(nèi)部集成有電池溫度監(jiān)測(cè)電路。電池溫度監(jiān)測(cè)是通過測(cè)量TEMP管腳的電壓實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)TEMP管腳的電壓大于46%VIN超過0.15秒時(shí)，芯片正常工作；如果TEMP管腳的電壓小于46%VIN超過0.15秒，則CN3083認(rèn)為電池的溫度超出范圍，充電將被暫時(shí)停止，當(dāng)TEMP管腳的電壓又重新大于46%VIN超過0.15秒時(shí)，充電會(huì)繼續(xù)。如果將TEMP管腳接到地，電池溫度監(jiān)測(cè)功能將被禁止。TEMP管腳的電壓是

48、由電池內(nèi)的NTC(或PTC)熱敏電阻和一個(gè)片外電阻構(gòu)成的分壓網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，圖1示出了用NTC熱敏電阻和一個(gè)片外電阻R1構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)以防止電池溫度過高。R1的推導(dǎo)十分簡(jiǎn)單，只要滿足在電池溫度達(dá)到高端溫度保護(hù)點(diǎn)時(shí)，R1和NTC熱敏電阻在TEMP管腳分得的電壓為46%VIN即可。再充電 當(dāng)一個(gè)充電周期結(jié)束時(shí)，如果電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端(FB)的電壓低于再充電閾值時(shí)，CN3083自動(dòng)開始一個(gè)新的充電周期。恒流/恒壓/恒溫充電CN3083采用恒流/恒壓/恒溫模式對(duì)電池充電，如圖3-6所示。在恒流模式，充電電流為1800V/RISET。如果CN3083的功耗過大，器件的結(jié)溫接近115，放大器Tamp

49、開始工作，自動(dòng)調(diào)整充電電流，使器件的結(jié)溫保持在大約115。漏極開路狀態(tài)指示輸出端 CN3083有兩個(gè)漏極開路狀態(tài)指示端，CH和OK，這兩個(gè)狀態(tài)指示端可以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管或單片機(jī)端口。CH用來指示充電狀態(tài)，在充電時(shí)，CH為低電平；OK用來指示充電結(jié)束狀態(tài)，當(dāng)充電結(jié)束時(shí)，OK為低電平。當(dāng)電池的溫度處于正常溫度范圍之外超過0.15秒時(shí)，CH和OK管腳都輸出高阻態(tài)。當(dāng)電池沒有接到充電器時(shí)，充電器很快將輸出電容充電到恒壓充電電壓值，由于電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端FB管腳的漏電流，F(xiàn)B管腳和BAT管腳的電壓將慢慢下降到再充電閾值，這樣在FB管腳和BAT管腳形成一個(gè)紋波電壓為100mv的波形，同時(shí)CH輸出

50、脈沖信號(hào)表示沒有安裝電池。當(dāng)電池連接端BAT管腳的外接電容為4.7uF時(shí)，脈沖的周期大約為10Hz。下表列出了兩個(gè)狀態(tài)指示端及其對(duì)應(yīng)的充電器狀態(tài)，假設(shè)CH管腳接紅色LED，OK管腳接綠色LEDCH管腳電平（對(duì)應(yīng)的LED狀態(tài)） OK管腳電平（對(duì)應(yīng)的LED狀態(tài)）狀態(tài)說明低電平（紅色LED常亮） 高電平（綠色LED滅） 正在充電 高電平（紅色LED滅） 低電平（綠色LED常亮） 充電結(jié)束狀態(tài) 脈沖信號(hào)（紅色LED閃爍） 脈沖信號(hào)（綠色LED亮） 電池沒有接好 高電平（紅色LED滅） 高電平（綠色LED滅） 三種可能異常狀態(tài)： 輸入電壓低于電源低電壓鎖存閾值，或者 輸入電壓低于電池連接端BAT電壓，或

51、者 電池溫度異常 當(dāng)不用某個(gè)狀態(tài)指示功能時(shí)，將不用的狀態(tài)指示輸出端接到地。電源輸入端VIN 旁路電容CIN 電源輸入端需要一個(gè)旁路電容，一般情況下，22uF的電容可以滿足要求，對(duì)電容的類型沒有限制。關(guān)于輸入濾波電容的考慮,請(qǐng)參考我公司的應(yīng)用筆記“AN102 輸入電源濾波電容可能引起的問題”。穩(wěn)定性 為了保證充電器正常工作，需要從電池端BAT到GND之間連接一個(gè)電容，電容值為4.7uF。在恒流模式，ISET管腳連接的電阻，電容也會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通常情況下，在ISET管腳沒有外加電容時(shí)，在此管腳可以外接一個(gè)阻值高達(dá)50K的電阻。如果在ISET管腳有外接的電容，則在此管腳允許外接的電阻值會(huì)減小。為了使充電器能正常工作，ISET管腳外接電阻，電容所形成的極點(diǎn)應(yīng)高于200KHz。假設(shè)ISET管腳外接電容C，用下面的公式可以計(jì)算ISET管腳允許外接的最大電阻值： RISET 1(6.282105C) 為了在ISET管腳監(jiān)測(cè)充電電流，或者隔離ISET管腳的電容負(fù)載，可以用一個(gè)RC濾波電路，如圖3-10所示，這樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性不受影響。圖3-10 隔離ISET管腳的電容負(fù)載n 4 電路測(cè)試表4.1 硬件測(cè)試數(shù)據(jù)太陽(yáng)能電池板輸出電壓（V）4.53.93.53.32升壓輸出電壓（V）5.85.85.24.94.2管理芯片最終輸出電壓（V）4.24.24.