武汉力源电子股份有限公司最近开发出PS1718和PS1719两种充电器模块。PS1718为微处理器控制的多功能充电器模块,可以对不同种类的电池充电。PS1719为锂离子电池(3.6V)专用充电模块。
PS1718模块
PS1718是一种性能价格比较高的智能充电器模块,可对镍镉、镍氢及锂离子电池进行充电。其恒流、恒压控制调整方便,可充2~8节镍镉电池。对镍镉、镍氢电池充电时,以-ΔV判别电池是否充满。每节电池充满时的-ΔV为-5mV左右;对锂离子电池用恒流-恒压方式充电,以最终充电电流达到最大电流(恒流)的15%作为充满电的判别基准。此外,PS1718还有充电7小时定时控制、电池最高温度检测及终止充电控制、放电及终止放电电压检测控制、充电短路保护、充电状态显示以及串行输出电池电压检测数据等多种功能。
内部结构与引脚功能 PS1718模块内部结构如图1所示。它包括基准电压稳压电路、电流控制及驱动电路、电压检测电路、电池最高温度控制电路和单片机编程控制电路等部分。
PS1718模块为脚DIP封装形式,各引脚功能分别介绍如下:
RX(①脚)为同步串行方式电压检测数据(16位)输出端(TTL电平)。数据输出间隔时间镍镉电池约2分钟,锂电池约1分钟。在上电复位过程中①脚应保持高电平或悬空。
TX(②脚)为同步串行方式移位时钟信号输出端(TTL电平)。在上电复位过程中此脚也应保持高电平或悬空。
GND(、脚)为输入、输出电压接地引脚。
BATT-(脚)接充电电池的负极,为恒流控制的电流反馈引入端。在恒流方式下,此脚对地电压约为150mV。
BATT+(脚)接充电电池的正极,与内部A/D输入通道相连。其输入电压不应大于15V。该引脚与BATT-之间应接4.7~10μF/25V电容。
V+(脚)为模块电源正电压输入端,V+为7.5~15V。
CTRL(脚)为同相控制端,电压输出≥0,可下拉负载3mA电流。与TL431的阴极联接可实现恒压控制。也可驱动功率三极管(NPN型)实现恒流、恒压和停止充电控制。
DRV(脚)为带死区反相OC输出控制引脚,驱动功率三极管(PNP型)实现恒流、恒压和停止充电控制。死区电压为0~5V,吸入电流≤25mA。
Vref(+5V)(脚)为内部基准电压+5V输出脚,可提供20mA电流。此引脚与地之间应接入220μF/10V或更大的电容。
L3(脚)为锂离子电池检测及显示引脚,TTL电平,可吸入10mA电流。
L2(脚)为电池充满显示引脚,TTL电平,可吸入10mA电流。
L1/DIS-K(脚)为充电显示或无电池及短路时闪烁显示端,TTL电平,可吸入10mA电流。同时兼作放电请求按键输入端,键按下1~4秒钟,则放电请求有效。
Tc(脚)为电池最高温度检测输入脚,也是温度比较器的同相输入端。该引脚上的电压小于2.5V达8秒以上时,即判为电池已达到最高温度,并终止充电。
DISCHG(脚)为电池放电控制引脚,TTL电平输出,可吸入10mA电流。高电平时为放电状态。
应用电路 PS1718模块可用于镍镉、镍氢及锂离子电池充电,可充镍镉电池2~8节,锂离子电池1~3节,充电速率小于0.4C。如对容量为1000mAh的电池充电,充电电流应小于400mA。
图2为PS1718的多功能充电应用电路,可对镍镉、镍氢及锂离子电池充电。要注意的是,PS1718模块的供电电压V+为7.5~15V,而且V+与电池节数N有以下关系:V+≥1.6×N+1.5(V)。充电电流由公式Iset=150mV/RF确定。改变RF,可调整Iset的大小。对锂离子电池充电的控制电压Vset由公式Vset=2.5(R7+R8+R9)/R7(V)确定。改变R8和R9与R7的比值可调整Vset的大小。温控电阻Rp的取值略大于电池在最高温度时其内置热敏电阻Rt之值,即Rp=1.065Rt。DIS-K为放电请求键。按下该键后L1和L2同时亮,则请求有效。L3为对锂离子电池充电的指示灯,充锂离子电池时L3恒亮。附表为充电状态指示说明。
附表
状态指示 | 充电 | 放电 | 充满 | 无电池或短路 |
L1 | ● | ● | ○ | ¤ |
L2 | ○ | ● | ● | ○ |
○—不亮 ●—亮 ¤—闪烁
PS1719模块
PS1719模块用于需要恒流/恒压控制的锂离子电池充电电路。恒流、恒压调整方便,以充电电流减小到最大电流(恒流)的15%作为充满判别基准,并终止充电。此外还有充电显示和充满显示功能。
内部结构与引脚功能 PS1719模块内部结构如图3所示,它包括电压控制电路、电流控制电路、控制逻辑电路及驱动电路等部分。
PS1719模块为脚DIP封装形式,各引脚功能如下:
GND(①、⑩脚)为输入、输出电压接地引脚。
BATT-(②脚)接电池负极,对地接电流控制的反馈电阻。
LED(⑥脚)为充电状态显示引脚。高电平为充电显示,低电平为充满显示。能提供或吸入电流3mA,可驱动LED。
BATT+(⑦脚)接电池正极。
CAP(⑧脚)外接抗干扰电容负极。电容正极接脚(Vo),该电容为不小于0.22μF。当正脉冲输入⑧脚时,可实现脉冲涓流充电模式。
RV(⑨脚)为电压控制反馈输入引脚。电压控制平衡时,该引脚对BATT-电压为2.5V。
DRV(脚)为带死区电压(0~3V)控制驱动OC输出引脚。可吸收电流30mA,驱动PNP型功率三极管,实现电压、电流控制。
Vo(脚)为约4V稳压输出引脚(充1节锂离子电池),外接抗干扰电容正极。
V+(脚)模块电源正电压输入引脚,要求6V≤V+≤7V。
应用电路 PS1719模块专用于3.6V锂离子电池充电,也可用于三节镍镉或镍氢电池充电。其典型应用电路如图4所示。