充電原理介紹和相關(guān)差異

充電原理介紹和相關(guān)差異第1頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日內(nèi)容一常見充電IC介紹二充電IC工作原理（MB39A132)三充電IC主要參數(shù)和計算四經(jīng)驗分享第2頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日一常見充電IC介紹常見的充電IC主要有以下幾種:MAX8725BQ24751MAX17015MAX17415(和MAX17015互為替代）MB39A132第3頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■簡介MB39A132是一款用于鋰離子電池充電的脈寬調(diào)制方式(PWM)同步整流DC/DC轉(zhuǎn)換器IC。該芯片可分別控制充電電壓和充電電流，支持N型MOS驅(qū)動，適用于降壓轉(zhuǎn)換。MB39A132內(nèi)置獨立于DC/DC轉(zhuǎn)換器控制部分的AC適配器檢測比較器，可控制系統(tǒng)的電壓供給源。因為該芯片的輸入電壓范圍大，待機模式時功耗低，可高精度地控制充電電壓和充電電流，用于筆記本電腦等的內(nèi)置鋰離子電池充電器最合適。第4頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■特征?支持2、3和4Cell電池包?內(nèi)置兩個恒電流控制環(huán)路?內(nèi)置AC適配器檢測功能(ACOK引腳)?充電電壓設(shè)定精度:±0.5％（Ta＝＋25℃～＋85℃）?無外接設(shè)定電阻也可設(shè)定充電電壓（4.00V/節(jié)、4.20V/節(jié)、4.35V/節(jié)）通過外接電阻可任意設(shè)定輸出電壓?內(nèi)置兩個高精度的電流檢測放大器:輸入補償電壓:＋3mV檢測精度:±1mV(+INC1,+INC2＝3V～VCC)?無外接設(shè)定電阻也可設(shè)定充電電流（Rs＝20mΩ時2.85A）通過外接電阻可任意設(shè)定充電電流?通過外接電阻可設(shè)定開關(guān)頻率（內(nèi)置頻率設(shè)定電容）:100kHz～2MHz?待機(ICC＝6μA標(biāo)準(zhǔn))時，僅AC適配器檢測功能工作?內(nèi)置支持N型MOSFET的同步整流方式輸出段?內(nèi)置低VCC時充電停止功能?內(nèi)置可調(diào)整時間的軟啟動功能?內(nèi)置獨立工作的AC適配器端電流檢測放大器第5頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)第6頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)第7頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)2.保護功能■欠壓鎖定電路部分(VREF-UVLO)內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(VREF)的瞬間壓降可能會引發(fā)控制IC誤動作，從而使系統(tǒng)發(fā)生損壞或劣化。為了防止這類誤動作的發(fā)生，欠壓鎖定電路檢測內(nèi)部基準(zhǔn)電壓的壓降，并將OUT1引腳(引腳30)和OUT2引腳(引腳27)固定在“L”電平。內(nèi)部基準(zhǔn)電壓高于欠壓鎖定電路的閾值電壓時，UVLO解除。保護電路(VREF-UVLO)工作時的功能表UVLO工作時(VREF電壓低于UVLO閾值電壓)，下記引腳的邏輯值固定。

OUT1

OUT2CSVBLLLL第8頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■低輸入電壓檢測比較器部分(UVComp.)比較VCC引腳(引腳1)電壓和BATT引腳(引腳17)電壓，VCC引腳電壓低于BATT引腳電壓＋0.1V(典型)時，OUT1引腳(引腳30)和OUT2引腳(引腳27)固定在“L”電平。若輸入電壓高于低輸入電壓檢測比較器的閾值電壓，則系統(tǒng)恢復(fù)工作。保護電路(UVComp.)工作時的功能表低輸入電壓檢測時(輸入電壓低于UVComp.閾值電壓)，下記引腳的邏輯值固定

OUT1

OUT1CSLLL第9頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■

過流檢測部分(OverCurrentDet.)過流檢測部分檢測+INC2引腳(引腳12)和-INC2引腳(引腳13)之間0.2V(典型)及以上的電位差。因負載突變等過大的電流流向充電方向時，該部分判斷這是過流、將CS引腳(引腳19)變?yōu)椤癓”電平并將占空比設(shè)定為0％。之后，過流解除且軟啟動動作開始。充電過流檢測值:Iocdet(A)＝0.2(V)/RS(Ω)對應(yīng)RS值的充電電流和過流檢測值(舉例)

RS

ADJ2

Io

OCDet

20mΩ0.5V～4.4V0.85A～8.65A

10A

15mΩ0.5V～4.4V1.13A～11.5A

13A第10頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■

過溫檢測過溫檢測是保護IC免遭熱破壞的電路。結(jié)溫達到＋150℃時，該電路將OUT1引腳(引腳30)和OUT2引腳(引腳27)設(shè)定為“L”電平并停止電壓輸出。另外，結(jié)溫降到＋125℃以下時，電壓輸出重新開始。設(shè)計DC/DC電源系統(tǒng)時要留意避免過溫保護動作啟動以及超出本IC的絕對最大額定。第11頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■充電電壓的設(shè)定方法:用輸入ADJ3引腳(引腳18)的電壓和輸入CELLS引腳(引腳25)的電壓可設(shè)定充電電壓（DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓）。ADJ3引腳可設(shè)定每一節(jié)電池的充電電壓。VREF電平或GND電平的電壓輸入ADJ3引腳時，可使用事先設(shè)定的內(nèi)部高精度基準(zhǔn)電壓。輸入VREF電平的電壓、GND電平的電壓、或懸空時，CELLS引腳可設(shè)定電池的串聯(lián)數(shù)。ADJ3引腳、CELLS引腳和充電電壓(DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓)之間具有以下關(guān)系:第12頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■

充電電流的設(shè)定方法誤差放大器(ErrorAmp2)將ADJ2引腳(引腳14)電壓設(shè)定的充電電流控制部分的電壓與充電電流檢測放大器(CurrentAmp2)的輸出進行比較，并輸出PWM控制信號。流入電池的充電電流上限值根據(jù)ADJ2引腳電壓值設(shè)定。若電流有超出設(shè)定值的傾向時，則以該設(shè)定值進行恒電流充電，且充電電壓下降。電池的充電電流設(shè)定用電壓:ADJ2充電電流上限值Io＝(充電電流控制部分的輸出電壓－0.075)/{電流檢測放大器增益（25V/V典型）×檢測電阻RS(Ω)}第13頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■

充電軟啟動時間設(shè)定方法為了防止IC啟動時的沖擊電流，通過在CS引腳(引腳19)連接軟啟動用電容器(Cs)的方法，可設(shè)定軟啟動。CTL1引腳(引腳23)和CTL2引腳(引腳32)成為“H”電平，IC啟動(Vcc≥UVLO的閾值電壓)時，對CS引腳外接的軟啟動用電容器(Cs)開始以10μA充電。軟啟動時間可根據(jù)以下算式求得。軟啟動時間(輸出占空比達到80%所花時間):ts(s)≈0.23×Cs(μF)第14頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日二充電IC工作原理((MB39A132)■注意事項：1.手工焊接法(部分加熱法)焊槍頭溫度:Max400℃時間:5s以內(nèi)/引腳第15頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingCurrent(方法一）:第16頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingCurrent（方法一）:PRECHG

00

1

1BATSEL_2P#

0

1

0

1CHARGEMODE

3S2P

3S1P

Pre

Charging

Pre

ChargingIchg=(Vadj2-0.075)/(25*Rs)當(dāng)3S2P時，Vadj2=1.6375V(即1.6375-0.075)/(25*0.025)=2.5A當(dāng)3S1P時，Vadj2=0.81875V(即0.81875-0.075)/(25*0.025)=1.3A當(dāng)Pre

Charging時，Vadj2=168.75mV即（0.16875-0.075)/(25*0.025)=150mA第17頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingCurrent（方法二）:第18頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingCurrent（方法二）:以上線路設(shè)計主要是有BIOSRD在BIOS里面設(shè)定ISET_EC的電壓值，而不在是之前的有POWERRD設(shè)計POWER線路來控制的，當(dāng)ISET_EC的電壓值會對應(yīng)BatteryChargingCurrent值，附件的對照表供大家參考。第19頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingVoltage(方法一）:Vadj3=Vref==>Vbat=4.2V/cellCELLS->open==>3cellsVBAT=3*4.2V=12.6V第20頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingVoltage（方法二）:以上線路設(shè)計主要是有BIOSRD在BIOS里面設(shè)定VSET_EC的電壓值，而不在是之前的有POWERRD設(shè)計POWER線路來控制的，當(dāng)VSET_EC的電壓值會對應(yīng)BatteryChargingVoltage值，附件的對照表供大家參考。

第21頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingCurrent/Voltage

（MAX17015）:MAX17015線路設(shè)計的主要是有BIOSRD在BIOS里面設(shè)定ISET_EC/VSET_EC的電壓值，而不在是之前的有POWERRD設(shè)計POWER線路來控制的，當(dāng)ISET_EC/ISET_EC的電壓值會對應(yīng)BatteryChargingCurrent/ISET_EC值，附件的對照表供大家參考。第22頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingCurrent/Voltage

（BQ24751）:3S1Pcharge0011prechg0101chargecurrent2.19A219mA1.1A199mAPrechgModeFOR3S2P3S2PprechgFOR3S1PFOR3S1Pprechg第23頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingCurrent/Voltage

（BQ24751）:Ichg=(VSRSET/VVDAC)*(0.10/RsR)

VVDAC=3.6V3S2P時：

VSRSET＝3.6*[PR215/（PR215＋PR216)]Ichg=2.1875A3S1P時：

VSRSET＝3.6*｛(R8903//PR215)÷[

(R8903//PR215)＋100]}Ichg=1.099A

第24頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日三.充電IC主要參數(shù)和計算■

BatteryChargingCurrent/Voltage（BQ24751）:Ichg=(VSRSET/VVDAC)*(0.10/RsR)

VVDAC=3.6VRsR=0.013S1Pprechg時：

VSRSET＝3.6*｛(R8903//R8905//PR215)÷[

(R8903//R8905//PR215)＋100]}Ichg=0.199A3S2P

prechg時：

VSRSET＝3.6*｛(R8905//PR215)÷[

(R8905//PR215)＋100]}Ichg=0.2187A

第25頁，共30頁，2023年，2月20日，星期日四經(jīng)驗分享■

MB39A132經(jīng)驗分享.A.機種：F6VE