新型高性能超级电容充电器的设计方案
Vdd 芯片电源端;
Vss 地端;
DATA 数据输入/输出端;
LS1与LS2 电流检测输入端;
Vin 电池电压检测输入。
3 充电组合电路的保护特性
如图1所示,应用外接的二只N沟道MOSFET(IRF840)Vp3与Vp4和DS2720芯片来实现对单体锂离子或锂聚合物电池安全保护,即可以达到保护电池免受过量充电、过量消耗、过高放电电流以及过高温度损害等。DS2720具有涓流充电功能,可恢复已深度放电的电池。用主系统软件还能够通过DS2720与DS2770芯片的引脚DQ检测到电池产生故障的原因并由主系统向用户汇报。
需要指出的是MOSFET管被接在了充电组合电路的高端,位于充电电源和锂离子电池正端之间。为确保其数据在发生保护性故障或当充电组合电路处于休眠模式时不丢失,最好由锂离子或锂聚合物电池直接给DS2770和DS2415供电。否则的话,当MOSFET被关掉时数据将丢失。该DS2720芯片为低功耗,工作状态耗电仅为12.5μA,静态消耗电流为1.5μA。
DS2720引脚及其功能如下:
PLS 电池组的正端输入;
PS 系统(功率)开关检测输入,低电平有效;
DQ 数据输入/输出;
CP 电量储存容量;
CC 充电控制输入;
DC 放电控制输出。
4 充电与控制
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Vp1(FMMT718型)和Vp2(4403型),DS2770能以恒定电流给锂离子或锂聚合物基的电池组进行均充电,直到电压上升到工厂设定的4.1V或4.2V限值。然后,它以脉冲充电方式注满电池。
DS2770还提供了一个辅助的充电终止控制,即当电池温度超过+50℃或电池的充电时间超过用户设定的最大充电时间时均能终止充电。要启动充电,只需接个限流型电源(最高15V)到Charge source端即可。
5 充电电量计数
DS2770也可用作一个高精度电量计。电流测量通过一个内部的25mΩ检测电阻实现(见图2),其最低分辨率为62.5μA,动态范围高达±2A的平均电流。

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