基于MAX1898充电器设计.pdf(2)

时器

充电错误，充电电压小于2.5V而且预充电结束（45min，

CCT=100uF）HG高阻抗（LED灭）低阻抗（LED亮）低阻抗（LED亮）高阻抗（LED灭）LED1.5HZ、50%闪烁

充电周期重新开始：当电池电压降到电池额定电压下0.2V时，配置MAX1898能够使充电周期自动重新开始（将RSTRT接GND），重启阈值可以通过在RSTRT与GND间接外部电阻来降低。假如自动重启不需要，可以悬空RSTRT。自动重启功能无效，充电只能通过清零在置高EN/OK来重新开始新的周期，或者先断开输入电源后重新接入电源。

EN/OK(EN输入，OK输出)：EN/OK有两种功能，可以作为逻辑输入（高电平）

用AT89S51控制MAX1898制作简易充电器。

使能充电。除了开/关控制之外，EN/OK也可以反应出输入电源是否接入。当输入电源接IN（VBATT>VIN，VIN>4.25V）,EN/OK输出高电平3V，通过内部上

拉100kΩ电阻。因此EN/OK可以作为输出来反映AC适配器接入情况，同时通过漏极开路的驱动可以开/关充电。假如IN没有电压或不足，EN/OK将保持低电平，充电将关闭。

电池漏极电流：MAX1898采用CMOS电路检测电池状态，最小电流由电池自身提供。当输入电压小于电池电压时，电池漏极电流通常为3uA。当输入电源存在，充电完成时，漏极电流通常为40uA，不复位则电流可能降到4uA。

可选择最大充电时间：最大充电时间可以通过外部电容设置，电容接在CT与GND之间，选择电容用如下公式：

CCT[nF]=34.33×tCHG[hours](1-3)最大充电定时就是安全定时，通常不是充电控制循环中的一部分。以1C的充电速率对锂离子电池充电，通常充电时间将近1.5小时，但是根据温度的变化和电池类型的不同充电时间变化很大。在大多数场合，用1C速率快速充电推荐3小时作为最大充电时间，以使正常充电不会被充电定时器中断。要详细咨询电池厂商推荐的定时设定。CT接GND，充电安全定时功能关闭，同样重启功能和预充电错误提示功能也关闭。

可控制的自动重启：当电池电压降到预定水平下时，MAX1898就自动重启开始充电。大多数定时充电器，一旦充电时间结束，就不能对随后的电池充电，充电将不能重新开始，除非充电器被外部信号触发。当有充电电源、电池电压下降时自动重启充电，MAX1898可以保证用后电池不会部分带电.重启功能配置如下： 悬空RSTRT重启功能关闭。一旦充电完成，充电定时结束，充电只能通过在

IN重新输入电源或触发EN/OK。自动重启功能关闭，充电完成后电源漏极电流降到4uA，自动重启功能开启，则为40uA.

RSTRT接地使能错误重启阈值（MAX1898EUB42为4V,MAX1898EUB41为3.9V），

一旦充电完成，充电时间结束，电池电压下降到重启阈值电压时将重启充电。 通过在RSTRT与GND之间连接电阻可以降低重启阈值电压。

对于MAX1898EUB42:

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RRSTRT[k ]=69.275k 37.301k (VRSTRT在3V和4V之间）V 11.4V(1-4)

对于MAX1898EUB41：

66.822k RRSTRT[k ]= 37.301k (VRSTRT在3V和3.9V之间）V 11.4V(1-5)

四、应用电路：

图1-2

上图是用PMOS来作为外部连接晶体管。图中LED接入IN和之间作为充电状态指示器。BATT与地之间必须接10uF旁路电容，使得锂离子电池平稳地充电。在外部晶体管漏极/集电极和BATT正极之间接一个肖特基二极管，来避免输入电源短路时电池放电。也可以用低功耗PNP来作为外部连接晶体管。具体电路如下。

用AT89S51控制MAX1898制作简易充电器。

图1-3

五、充电过程解析：

图1-4

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在开始充电阶段，MAX1898会检测接入电池是否大于锂离子电池终止放电电压2.5V，如果电压大于2.5V，则按正常快速充电，如果电压小于2.5V则充电电流按10%快速充电电流充电，直到电压达到2.5V，则再进入快速充电阶段,因为内部用一个比较器，将检测电压与2.5V作比较，并将结果作为逻辑控制器的输入。此过程中预充电时间达到充电时间的1/4,电压还没有超过2.5V，则充电出错，LED以1.5HZ的频率和50%的占空比闪烁。充电进入快速充电阶段后，随着电压的上升，充电电流也逐渐下降，当电流下降到设定快速充电电流的20%时，则快速充电阶段结束，进入恒压充电，等到设定充电时间，则停止充电。如果结束充电后，电压下降到额定电压下的0.2V，且RSIRT接地（自动重启功能有效），则重新开始快速充电。

下图为充电过程中为标准化充电电流与电池电压的关系图，标准化电流是以快速充电电流为1，其它按占其比例计算。可以看到快速充电阶段是以最大的恒定电流充电，快速充电结束后，电压基本维持在4.2V，可认为是恒压充电，电流越

来越小直至充电结束。

图1-5

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MAX1898用一个外部晶体管驱动来控制充电电流。晶体管（MOSFET或者三极管）的最重要的参数就是额定电流和功耗。由于MAX1898为一个线性充电器，外部晶体管就会消耗热量。

功耗计算公式如下：

PDISS=IFASTCHG (VIN VBATT)

最不利的条件下功耗如下：(1-6)

PDISS(MAX)=IFASTCHG (VIN 2.5V)

晶体管的额定功率必须是(1-7)PDISS(MAX)，晶体管通常用P沟道的MOSFET。

用PNP作为外部晶体管，DRV电流可达4mA，因此必需要比较合适电流放大倍数来允许DRV驱动三极管的基极。对于500mA的快速充电电流，放大倍数应为125.达林顿管PNP是不推荐使用的，由于稳定性限制。

这里我们以250mA作为充电电流，对于容量为800mAh的锂离子电池充电速率达0.31,按照公式(1-7),可计算出用PNP作为外部晶体管，在最不利的条件下最大功耗为0.625W。随着充电的进行，PNP的功耗将逐渐降低。详细充电电压，充电电流及外部晶体管功耗随时间的变化请见图1-1。S8550在常温下功耗可达0.625，最大集电极电流可达500mA，所以符合要求。

用AT89S51控制MAX1898制作简易充电器。

第二章基于AT89S51单片机控制MAX1898

本产品用于控制MAX1898的单片机我们选择的是AT89S51，电路原理简单，而且软件也比较容易。控制对象为MAX1898，主要控制MAX1898使能，充电的安全时间，及充电完成和充电出错时的信号指示（LED）控制。

一、原理图及分析

图2-1

上图中D1用于充电指示，当D1亮时表示正在预充电或快速充电；D3用于指示接入电池极性是否有错，D3亮表示电池插反；D4用于指示充电进程，以1HZ频率，50%占空比闪烁表示正在充电中，充电结束D4一直点亮，提示用户电池已充满可以使用,充电错误时以4HZ的频率闪烁。

6N137光电耦合器由一个高发射强度的红外发光二极管和一个高速高增益的光敏检测集成电路组成。6N137用于控制充电电源的接入与断开。下图为6N137内部电气图。

用AT89S51控制MAX1898制作简易充电器。

图2-2

由于6N137输入正向电流为3mA，即可导通二极管，AT89S51输出低电压时的灌电流为3mA，输出为高电平时的拉电流为10uA，显然，CATHODE接地，控制ANODE不能驱动内部二极管，因此ANODE接VCC，控制CATHODE，可以控制内部二极管的导通。通过PNP饱和导通即可实现，第7脚VE是使能端，VE接高电平时则使能输出，输出Vo与输入成反相；VE接低电平时则禁止Vo输出，Vo输出恒为高电平。6N137

真值表如下：

图2-3

VCC与GND之间和Vo与GND之间应接一个滤波电容，以滤除高频干扰，输出电 …… 此处隐藏：3159字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……