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估算DS2712 NiMH电池充电器的开关速度

引言 设计开关模式电池充电器ds2712时，迅速确定电路的开关频率范围非常有用。了解并控制开关频率可以帮助优化电感选择，为晶体管的选择以及pcb布板提供指导。对于ds2712，由于所有充电模式下的参考电压是固定的，因此充电模式不会影响开关频率(在ds2715中，充电模式则会影响开关频率)。开关频率的设置主要由电感完成，而电池电压的变化则是引起开关频率变化的主要因素。本应用笔记对ds2712的充电电路进行了分析，同时提供一个简便易用的数据表来帮助估算开关频率。 电路原理 图1所示电路为buck开关充电器的等效电路，电池和检流电阻相当于负载。ds2712在所有充电模式下将rsense的电压调节到预设数值。检流电阻和预置的基准电压控制icharge。对于nimh电池，通常有4个充电阶段—这4个阶段(预充电、快速充电、浮充和保持)均由ds2712检流电阻的电压进行调节。预充电和浮充状态下的电流为快速充电状态下平均充电电流的25%，保持模式下的电流为快速充电状态下电流的1/64。 电池组的状态决定进入哪个充电状态。电池电压低于1.0v时，采用预充电模式缓慢地对电量将近耗尽的电池进

USB端口对NiMH电池智能充电的实现

电终止方法分别称为dt/dt和-δv。充电速率非常低时，dt/dt和-δv不太明 显，很难精确检测到。电池开始进入过充状态时，dt/dt和-δv响应开始显现。此时如果继续充电，将损坏电池。 终止检测在充电速率大于c/3时要比低充电速率时容易得多。温度上升速率大约为1°c/分钟，-δv响应也比低充电速率时 更明显。快充结束后，建议以更小的电流再充一段时间，以彻底充足电池(补足充电)。补足充电阶段结束后，采用c/20或者c/30的涓充电流来补偿自放电 效应，使电池维持在充满状态。图3所示为采用ds2712 nimh充电器对nimh电池(事先已充了一部分电)进行充电的电池电压曲线。在该图中，上面一条曲线的数据在充电电流正在灌入电池时获得，下面那条曲线 的数据在切断电流时测得。在ds2712中，该电压差被用来区分nimh电池和碱性电池。如果检测到碱性电池，则ds2712不会对它进行充电。 图3. 采用ds2712充电控制器对nimh电池充电。 开关与线性 usb 2.0规范允许低功率端口提供最大100ma电流，大功率端口提供最大500ma电流。如果采用线性调整器件来调节电池充电电流

电池充电新方法——USB

这些充电终止方法分别称为dt/dt和-δv。充电速率非常低时，dt/dt和-δv不太明显，很难精确检测到。电池开始进入过充状态时，dt/dt和-δv响应开始显现。此时如果继续充电，将损坏电池。 终止检测在充电速率大于c/3时要比低充电速率时容易得多。温度上升速率大约为1°c/分钟，-δv响应也比低充电速率时更明显。快充结束后，建议以更小的电流再充一段时间，以彻底充足电池（补足充电）。补足充电阶段结束后，采用c/20或者c/30的涓充电流来补偿自放电效应，使电池维持在充满状态。图3所示为采用ds2712 nimh充电器对nimh电池（事先已充了一部分电）进行充电的电池电压曲线。在该图中，上面一条曲线的数据在充电电流正在灌入电池时获得，下面那条曲线的数据在切断电流时测得。在ds2712中，该电压差被用来区分nimh电池和碱性电池。如果检测到碱性电池，则ds2712不会对它进行充电。 图3. 采用ds2712充电控制器对nimh电池充电 2.3 开关与线性 usb 2.0规范允许低功率端口提供最大100ma电流，大功率端口提供最大500ma电流。如果采用线性调整器件来调节电池充电

概述用USB端口为设备内置电池充电技术与应用

充电终止方法分别称为dt/dt和-δv。充电速率非常低时，dt/dt和-δv 不太明显，很难精确检测到。电池开始进入过充状态时，dt/dt和-δv 响应开始显现。此时如果继续充电，将损坏电池。 终止检测在充电速率大于c/3时要比低充电速率时容易得多。温度上升速率大约为1℃/分钟, -δv响应也比低充电速率时更明显。快充结束后，建议以更小的电流再充一段时间，以彻底充足电池(补足充电)。补足充电阶段结束后，采用c/20或者c/30的涓充电流来补偿自放电效应，使电池维持在充满状态。图3所示为采用ds2712 nimh充电器对nimh电池(事先已充了一部分电)进行充电的电池电压曲线。在该图中，上面一条曲线的数据在充电电流正在灌人电池时获得，下面那条曲线的数据在切断电流时测得。在ds2712中，该电压差被用来区分nimh电池和碱性电池。如果检测到碱性电池，则ds2712不会对它进行充电。 3.3开关调节器还是线性调节器充电 3.31线性调整器充电 usb 2.0规范允许低功率端口提供最大100ma电流，大功率端口提供最大500ma电流。如果采用线性调整器件来调节电池充电电流，这也就是最大可提

通过USB总线为电池充电

h电池比锂电池要重一些，其能量密度也比锂电池低。一直以来，nimh电池比锂电池要便宜，但是最近二者的价格差在缩小。nimh电池具有标准尺寸，在大多数应用中可直接替换碱性电池。每节电池的标称电压为1.2v，充满后会达到1.5v。通常采用恒流源对nimh电池充电。当达到充满状态时，会发生放热化学反应，并导致电池温度上升，电池端电压降低。可检测电池温度上升速率或者负向电压变化率，并用来终止充电。 电路实例 图2所示电路是用于单节nimh电池充电的开关模式降压型调节器。它采用ds2712充电控制器调节充电电流和终止充电。充电控制器监视温度、电池电压和电池电流。如果温度超过+45ºc或者低于0ºc，控制器不会对电池充电。如图2所示，q1是降压型充电器的开关功率晶体管；l1是滤波电感；d1是续流或整流二极管。输入电容c1为10μf、超低esr的陶瓷滤波电容。用钽电容或者其它电解电容替代c1会使充电器的性能降低。r7是电流调节器检测放大器的检流电阻。ds2712的基准电压为0.125v，并具有24mv滞回。通过csout提供闭环、开关模式电流控制。充电控制引脚cc

估算DS2712 NiMH电池充电器的开关速度

　　引言

　　设计开关模式电池充电器DS2712时，迅速确定电路的开关频率范围非常有用。了解并控制开关频率可以帮助优化电感选择，为晶体管的选择以及PCB布板提供指导。对于DS2712，由于所有充电模式下的参考电压是固定的，因此充电模...

DS2712

负荷1或者2个镍氢电池；检测和避免充电碱性电池；快速充电镍氢电池具有－ΔV终端2mV(典型值)敏感性；监控电压，温度和时间为了安全和辅助终端；调解充电电流：开关式控制；驱动PMOS或PNP类型调整元件或开关，或1个光耦合器；兼容市场上普遍使用的光耦合器和集成的初级PWM控制器

用USB端口给电池充电

池温度上升，中止电压降低。电池温度的上升率或者负电压变化均可被检测出来，以中止充电。这种中止充电方法分别称为dt/dt 和 －δv。当电池过冲时dt/dt 和 －v开始响应，超过这个点继续充电会使电池失效。 以上充电率下中止充电检测比在低充电率下容易得多。温度上升大约1°c/分钟，－δv响应较在低冲电率下强烈。快冲结束後，建议用一个附加的降低电流的充电周期中止电池充电。当中止充电周期结束後，用c/20或者c/30的滴流电流计算自放电效果，保持电池处于满冲状态。如图3所示是一个未冲满电的镍氢电池用ds2712镍氢电池充电器充电，在一个充电周期内电池电压的变化曲线。在曲线中，最上面的曲线是电流冲进电池时的数据；下面的曲线是充电电流源关断时的数据。ds2712利用这个电压的差异区分镍氢电池和硷性电池。如果检测到是硷性电池，ds2712就不会对它进行充电。 4、开关对线性 图3、用ds2712充电控制器向镍氢电池充电 usb规范允许低功率端口高达100ma的电流驱动，大功率端口500ma的电流驱动。如果用线性元件控制电池的充电电流，这些就是最大允许充电电流。图4的线性元件的功耗是p=vq×ibatt。这导