聚合物鋰離子電池充電系統(tǒng)負(fù)載均衡的設(shè)計(jì)

MCP73871演示了如何在滿足空間和成本要求的情況下在很短時(shí)間內(nèi)交付鋰離子充電管理解決方案。聚合物鋰離子電池廣泛用于當(dāng)今的便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品。常見(jiàn)的鋰聚合物電池是采用固體聚合物隔膜的鋰離子聚合物電池，并且使用與鋰離子電池相同的充電算法。由于便攜式電子產(chǎn)品的功能不斷增多且顯示屏尺寸不斷增大，聚合物鋰離子電池使用情況也在發(fā)生改變。每天電池充電的次數(shù)增多，在電池充電的同時(shí)可以操作設(shè)備變得非常重要。

聚合物鋰離子電池充電系統(tǒng)負(fù)載均衡圖

設(shè)計(jì)聚合物鋰離子電池供電系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法是將系統(tǒng)負(fù)載與電池直接連接。系統(tǒng)負(fù)載會(huì)使鋰離子電池不斷放電，消耗電池的生命周期。為了最大程度延長(zhǎng)鋰離子電池的生命周期，建議在輸入電源可用時(shí)適當(dāng)?shù)亟K止充電，并通過(guò)輸入電源為系統(tǒng)供電。為了防止鋰離子電池發(fā)生過(guò)充，通常需要使用一個(gè)歷時(shí)定時(shí)器作為輔助方法，在滿足適當(dāng)?shù)慕K止條件之前關(guān)閉電池充電活動(dòng)。恒壓階段的最小電流檢測(cè)是針對(duì)鋰離子電池的典型終止方法。如果系統(tǒng)連續(xù)從鋰離子電池消耗電流，則無(wú)法使用最小電流來(lái)正常終止充電管理系統(tǒng)。它會(huì)定期開(kāi)啟和關(guān)閉，或由于定時(shí)器故障條件而產(chǎn)生錯(cuò)誤。

聚合物鋰離子電池的MCP73871旨在克服鋰離子電池供電應(yīng)用的這些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。MCP73871是一款尺寸緊湊且功能豐富的單芯片解決方案。該器件非常適合用于設(shè)計(jì)小型系統(tǒng)，同時(shí)還可以延長(zhǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間和電池壽命。 MCP73871器件是一款用于系統(tǒng)負(fù)載均衡和鋰聚合物電池充電管理的完全集成線性解決方案，可以選擇交流/直流墻式適配器或USB端口電源。此外，它還可以在輸入電源和電池之間進(jìn)行自主電源選擇。該器件不僅物理體積小而且需要的外部元件少，因此非常適合于便攜式應(yīng)用。MCP73871器件可以自動(dòng)從單節(jié)輯離子電池或輸入電源(交流/直流墻式適配器或USB端口)獲取系統(tǒng)負(fù)載的電源。MCP73871器件完全遵從USB規(guī)范規(guī)定的電流消耗限制。使用交流/直流墻式適配器為系統(tǒng)供電時(shí)，外部電阻將設(shè)置最大幅值為1A的充電電流，同時(shí)支持系統(tǒng)負(fù)載和電池充電電流之和最高為1.8A的總電流。 MCP73871器件采用恒流/恒壓(CC/CV)充電算法，具有可選的充電終止點(diǎn)。提供4種固定的恒壓穩(wěn)壓選項(xiàng)： 4.10V、4.20V、4.35V或440V，以適應(yīng)新興的電池充電需求。在高功耗或高環(huán)境溫度條件下，MCP73871器件還可以基于裸片溫度限制充電電流。這種熱調(diào)節(jié)功能可以優(yōu)化充電周期時(shí)間，同時(shí)還可以保持器件的可靠性。 MCP73871器件包含了一個(gè)電池低電量指示器、一個(gè)電源正常指示器和兩個(gè)充電狀態(tài)指示器，可以使用LED進(jìn)行顯示或與主控單片機(jī)進(jìn)行通信。MCP73871器件支持-40℃至+85℃的環(huán)境溫度范圍。