MAX712在镍镉电池快速充电器中的应用
出处:mikesullen 发布于:2007-05-25 13:18:57
摘 要: 介绍了一种新型镍镉电池快速充电器专用集成电路MAX712的原理,并给出了使用该芯
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镍镉电池属碱性电池的一种,它体积小、容量大、输出电压平稳、坚固耐用,已被广泛应用于计算机及通信领域。对镍镉电池充电有两种方法:一是快速充电,即在尽量短的时间内用恒定的大电流将电池充足电;另一种是涓流充电,就是长时间用小电流对处于备用状态的电池进行充电,以补偿其因自行放电而造成的能量损失,使之总保持电量充足的状态。
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1 MAX712的结构与性能特点 1.1 MAX712的内部结构 图1是MAX712的内部结构框图, |
主要包括:定时器、电压斜率检测器(内含A/D转换器)、+5V并联式稳压器、上电复位电路(R1、C0反相器F)、控制逻辑、电流和电压调节器(内含电流比较器和电压比较器)、电池电压比较器、温度比较器(过温度比较器、欠温度比较器)、2.0V基准电压源、N沟道MOS场效应管。
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2 编程方法 2.1 电池数的编程方法 将PGM0、PGM1分别接V+、Vref、BATT-端或开路时,即可对充电电池数(1~16节)进行编程,见表1。 |
2.2 速充电时间及涓流充电电流的编程方法 将PGM2、PGM3接V+、Vref、BATT-或开路时,可在22~264min之内设定充电时间tFAST,见表2。 |
PGM3端还设定了从快速充电切换到涓流充电时,涓流充电电流ITR的大小,见表3。 |
3 镍镉电池快速充电器的实现 由MAX712构成的镍镉电池快速充电器电路如图2所示。 |
要利用所示电路对3节AA型1A·h镍镉电池充电,选择快速充电时间Tfast=90min。查表可知,应将PGM0端接V+,PGM1端接Vref;PGM2、PGM3可接Vref。VDC为电源输入端,它的电压分3V、4.5V、6V、9V、12V、15V、18V等规格,输入电流分150mA、200mA、300mA、450mA、500mA、750mA、800mA、1000mA等规格。在本电路中,VDC=9V,输入电流为800mA。C1为输入端滤波电容,R1是限流电阻。设VDC的电压为VDCmin,内部并联式稳压器的电压为5V,用R1将V+0的电源电流限定为5mA,R1的计算公式为:
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4 MAX712的充电曲线分析 图3是实测的由MAX712构成的镍镉电池快速充电器的充电曲线,充电过程分5个阶段,见图3。 |
通电前,MAX712只从电池上汲取极少的电能,对应于阶段1,充电电流为μA级。在MAX712接通电源而它的上电复位信号到来之前,电池处于涓流充电状态(阶段2),充电电流为mA级。当复位信号到来时,只要EM/N>0.4V(0.4V为欠压锁定电压),就转入快速恒流充电,此时充电电压迅速升高而充电电流很快保持恒定(阶段3),充电电流为A级。判断快速充电结束有两种方法:(1)根据电压斜率判断。MAX712内部A/D转换器(量程1.65V,分辨率2.5Mv)在经过两次连续采样后得到V1、V2的值,可比较出电池电压的变化斜率,只要V1=V2,说明斜率为零,就从快速充电切换到涓流充电(阶段4)。(2)根据温度判断,如图4所示。 |
使用两只负温度系数的热敏电阻,其中RT1与被充电电池表面相接触,以检测电池是否超过温度上限TH,RT2用于感知环境温度。当T>TH时温度比较器翻转,快速充电结束。关断电源后进入阶段5,充电电流又降到零。
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参考文献 [1]. MAX712 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/MAX712_1019183.html. [2]. MAXIM datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/MAXIM_1062568.html. [3]. DIP16 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/DIP16_1115718.html. [4]. 2N6109 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/2N6109_505976.html. [5]. 1N4001 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/1N4001_28434.html. [6].沙占友,李学尧,邱 凯. 新型特种集成电源及应用. 北京:人民邮电出版社 1998 [7]. NEW RELEASES DATA BOOK Volume VIII. MAXIM. |
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