新型高性能锂电池充电器的设计方案

外接的二只N沟道MOSFET保护管(IRF840)VP3与VP4和DS2720芯片来实现对单体Li+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安全特性。DS2720具有细小电流充电功能，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DQ引脚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Li+电池正端之间，见图1所示. 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Li+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.

   其DS2720其引脚功能:

   PLS电池组的正端输入

   PS: 系统(功率)开关捡测输入，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.

3 关于充电与控制

    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Li+或锂聚合物基的电池组进行充电，直到电压上升到工厂没定的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℃或超过用户设定的最大充电时间均能终止充电。要启动充电，只需接·个限流型电源(最高15V)到chargesource端即可。
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4 关于充电电量计数

    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所示)，其最低分辨率为62.5μA，动态范围高达±2A的平均电流。

    在GSM／CDMA应用中，DS2770可十分容易地跟踪放电电流，它内部的自动补偿功能可在芯片整个工作范围之内保持测量的精确度,并能对所累加的电流、电压和温度进行实时测量，再加上保存于DS2770内EEPROM的电池特性数据，使得主系统处理器能够精确计算出电量，同时仅消耗很少的系统资源。而且由于DS2770直接由电池驱动，电量计数信息在电池组被拿开或由于保护性故障电源失效时不会被丢失。

5 实时时钟RTC

    DS2415为主系统提供了一个精度达2分钟/月的RTC。它需要一个32.768kHz／6pF的外部晶体连接到DS2415的Xl和X2引脚。由于DS2415直接由电池供电，这是种结构是其它充电器电路所没有的优势。而将DS2415时钟置于MOSFET管的内侧，可以为主系统提供 一个高精度保障的时钟，甚至当主系统电源失去时也可以保持正确的时间信息，免去了在主系统中增加超级电容或纽扣电池作为备用电源的麻烦。

  DS2415引脚功能:

  Vbat充电电压输入脚2.5v.-5.5v.

  其它类似上述也标明.

6 电池组信息的保存

   DS2770含有40字节的EEPROM留给用户访问，而DS2720又额外增加了8个字节。电池组制造商可以利用这些空间保存相关的电池组信息，例如电池化学类型，组装日期，用于电量计数的电池特有信息等,一旦写入EEPROM将永久锁定，甚至于当主系统电源丢失和ESD事件发生时仍能保证数据的完整性.此外，每个芯片具有一 个唯一 ·的64位序列码，以便于让主系统或充电器识别。

结束语

  按此方案实施的高性能锂电池充电组合路

--充电器其特点是操作简单、成本低廉、性能优异、安全可靠等。应该说具有较高的性能价格比。

《新型高性能锂电池充电器的设计方案(第2页)》