智能手機(jī)鋰電池充電管理—一種集成化的解決方案

1、智能手機(jī)鋰電池充電管理一種集成化的解決方案 手機(jī)的鋰離子電池充電平安性日益受到消費(fèi)者重視，因此智能手機(jī)創(chuàng)造商在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，須把握鋰離子電池的相關(guān)規(guī)格和特性，并用法具備完美電池檢測(cè)及庇護(hù)功能的充電芯片，以降低過、過或過溫等情況所造成的危急。普通來說，鋰離子電池會(huì)有電性平安的范圍限制。因?yàn)殇囯x子電池的特性，當(dāng)電池電壓在充電時(shí)升高到最高設(shè)定電壓后，要立刻停止充電，避開電池因過充電造成電池?fù)p毀而產(chǎn)生危急;電池供電(放電)時(shí)，電池電壓假如降至最低設(shè)定電壓以下便要停止放電，避開因過放電而降低用法壽命。此外，為確保電池用法上的平安，鋰離子電池還必需要加裝短路庇護(hù)，以避開發(fā)生危急。本文以帝奧微一款開關(guān)充電芯片

2、dio5425為例，具體探討關(guān)于智能手機(jī)充電管理的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)。dio5425部署于手機(jī)電源輸入接口：/dc source 之后，通過開關(guān)轉(zhuǎn)換可以將輸入電流同時(shí)用于手機(jī)系統(tǒng)供電和電池充電。dio5425具有優(yōu)秀的充電管理功能和鋰電池庇護(hù)功能，支持usb2.0和usb3.0協(xié)議。dio5425具有智能電源路徑管理功能。figure.1 dio5425參考設(shè)計(jì)鋰離子電池充電管理芯片必需具備以下幾點(diǎn)特性：可提供固定電流給充電電池當(dāng)電池電壓到達(dá)最大值且不再升高時(shí)，其充電電流便會(huì)開頭下降，如此可避開對(duì)電池過度充電，造成電池?fù)p傷;當(dāng)充電電流降至一定程度時(shí)，充電器將停止充電。確保電池具備可用法電壓電池在充電完

3、成后，若長時(shí)光放置不用法會(huì)有自然放電的情形浮現(xiàn)，為避開電池過度自放電導(dǎo)致電池電壓下降，當(dāng)電池電壓低于所設(shè)定電壓時(shí)，充電器會(huì)重新開頭對(duì)電池充電，確保電池在用法時(shí)還能維持一定電壓。四階段充電簡述因鋰離子電池的特性，若鋰離子電池在充電之前已深度放電，此時(shí)充電器會(huì)先以微弱電流對(duì)電池舉行pre-charge充電(各家廠商設(shè)定值不同，本文用法范例的充電ic設(shè)定值約為10%的最大充電電流)，充電時(shí)電池電壓升高。當(dāng)電池電壓升高至約3伏特，充電器改以最大充電電流對(duì)電池舉行cc charge，電池電壓持續(xù)升高。當(dāng)電池充電電壓升高至臨近鋰離子電池的飽和點(diǎn)電壓約4.2伏特時(shí)，充電器改以cv charge對(duì)電池舉行充電

4、，此時(shí)充電電流開頭下降，當(dāng)充電電流降至約等于pre-charge電流時(shí)，充電器停止對(duì)電池充電，即完成充電。不論是用通用序列匯流排(usb)或ac電源轉(zhuǎn)換器(adapter)輸入電源對(duì)電池充電，當(dāng)電池開頭充電后，若充電時(shí)光超過其設(shè)定時(shí)光，充電器仍然操作于pre-charge模式而未進(jìn)入cc charge模式，或者仍然操作于cc/cv charge模式而未進(jìn)入充電完成狀態(tài)，則透過ic的充電計(jì)時(shí)庇護(hù)功能使充電器停止對(duì)電池充電。以dio5425為例，具體介紹鋰電池充電過程，下圖是鋰電池充電時(shí)序以及具體的參數(shù)介紹figure.2 鋰離子電池充電曲線圖trickle charge or pre-charg

5、e此時(shí)的鋰離子電池電壓小于3伏特(v)，當(dāng)充電器開頭對(duì)電池充電時(shí)，因鋰離子電池的特性，其內(nèi)部阻抗會(huì)很大，故充電器會(huì)先以一極小電流對(duì)電池舉行充電，此時(shí)電池電壓持續(xù)升高。定電流充電(constant current charge, cc charge)當(dāng)電池充電電壓升高至約3伏特時(shí)，充電器改以最大充電電流對(duì)電池舉行定電流充電，此時(shí)電池電壓持續(xù)升高。定電壓充電(constant voltage charge, cv charge)當(dāng)電池充電電壓升高至臨近鋰離子電池的飽和點(diǎn)電壓約4.2伏特時(shí)，充電器改以定電壓模式對(duì)電池舉行充電，此時(shí)充電電流開頭下降。charge full當(dāng)充電電流降至極小電流時(shí)，充電器停止對(duì)電池充電。電池在充電完成后，若長時(shí)光放置不用法會(huì)有自然放電的情形浮現(xiàn)，為避開電池過度放電導(dǎo)致電池電壓下降，電源ic在鋰離子電池電壓降至4伏特時(shí)，會(huì)重新開頭對(duì)電池舉行cc charge模式充電，確保電池在用法時(shí)還能維持一定電壓。結(jié)束語開關(guān)型鋰電池充電管理芯片除了嚴(yán)格的充電管理時(shí)序外，還具有充電狀態(tài)指示、充電時(shí)光控制、ntc指示(熱敏維持電池溫度平安)、自動(dòng)復(fù)充等一系列保證性能