【正文】 離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值。這些數(shù)值在使用中會逐漸變化。充電控制芯片主要控制電池的充電過程。鋰離子電池的充電過程分為兩個(gè)階段，恒流快充階段（電池指示燈呈黃色時(shí)）和恒壓電流遞減階段（電池指示燈呈綠色閃爍。恒流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓，隨后在控制芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會過充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到0，而最終完成充電。電量統(tǒng)計(jì)芯片通過記錄放電曲線（電壓、電流、時(shí)間）可以抽樣計(jì)算出電池的電量。而鋰離子電池在多次使用后，放電曲線是會改變的，如果芯片一直沒有機(jī)會再次讀出完整的一個(gè)放電曲線，其計(jì)算出來的電量也就是不準(zhǔn)確的。所以我們需要深充放來校準(zhǔn)電池的芯片。而鋰離子電池具有較高的能量重量比和能量體積比、無記憶效應(yīng)、可重復(fù)充電多次、使用壽命較長、價(jià)格也越來越低、鋰離子電池的這些特點(diǎn)促進(jìn)了便攜式產(chǎn)品向更小更輕的方向發(fā)展，使得選用單節(jié)鋰離子電池供電的產(chǎn)品也越來越多。　　鋰離子電池的不足之處在于對充電器要求比較苛刻，需要保護(hù)電路。鋰離子電池要求的充電方式是恒流恒壓方式，為有效利用電池容量，需將鋰離子電池充電至最大電壓，但是過壓充電會造成電池?fù)p壞，這就要求較高的控制精度。另外，對于電壓過低的電池需要進(jìn)行預(yù)充，充電器最好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供附加保護(hù)。由此可見實(shí)現(xiàn)安全高效的充電控制成為鋰離子電池推廣應(yīng)用的瓶頸。針對這些應(yīng)用特點(diǎn)，MAX1898，這款充電器具有很高的充電控制特性和較低的成本，性能價(jià)格比較高，是一款理想的單節(jié)鋰離子電池充電器。 智能充電器　　在人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪校潆娖鞯氖褂迷絹碓綇V泛。從隨身聽到數(shù)碼相機(jī)，從手機(jī)到筆記本電腦，幾乎所有用到電池的電器設(shè)備都需要用到充電器。充電器為人們的外出旅行和出差辦公提供了極大的方便?！　纹瑱C(jī)在電池充電器領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用，利用它的處理控制能力可以實(shí)現(xiàn)充電器的智能化。充電器種類繁多，但從嚴(yán)格意義上講，只有單片機(jī)參與處理和控制的充電器才能稱為智能充電器?！　‰S著手機(jī)在世界范圍內(nèi)的普及使用，手機(jī)電池充電器的使用也越來越廣泛?！　”敬卧O(shè)計(jì)將通過一個(gè)典型實(shí)例介紹5 1單片機(jī)在實(shí)現(xiàn)手機(jī)電池充電器方面的應(yīng)用。設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的充電器是一種智能充電器，它在單片機(jī)的控制下，具有預(yù)充、充電保護(hù)、自動(dòng)斷電和充電完成報(bào)警提示功能。 設(shè)計(jì)的功能模塊 單片機(jī)模塊：實(shí)現(xiàn)充電器的智能化控制，比如自動(dòng)斷電、充電完成報(bào)警提示等。 充電過程控制模塊：采用專用的電池充電芯片實(shí)現(xiàn)對充電過程的控制。 充電電壓提供模塊：采用電壓轉(zhuǎn)換芯片將外部+1 2V電壓轉(zhuǎn)換為需要的+5V電壓。該電壓在送給充電控制模塊之前還需經(jīng)過一個(gè)光耦模塊。 C51程序：單片機(jī)控制電池充電芯片實(shí)現(xiàn)充電過程的自動(dòng)化，并根據(jù)充電的狀態(tài)給出有關(guān)的輸出指示。第三章 設(shè)計(jì)思路分析　　充電的實(shí)現(xiàn)，它包括兩部分：一是充電過程的控制；二是需要提供基本的充電電壓?！　≡诔潆娖麟娐分幸雴纹瑱C(jī)的控制。它為什么需要實(shí)現(xiàn)充電器的智能化呢？　　充電器實(shí)現(xiàn)的方式不同會導(dǎo)致充電效果的不同。由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如果不及時(shí)停止會使電池發(fā)燙，過度的充電會嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。一些低成本的充電器采用電壓比較法，為了防止過充，一般充電到90％就停止大電流快充，而采用小電流涓流補(bǔ)充充電。　　手機(jī)電池的使用壽命和單次使用時(shí)間與充電過程密切相關(guān)。鋰電池是手機(jī)最為常用的一種電池，它具有較高的能量重量比、能量體積比，具有記憶效應(yīng)，可重復(fù)充電多次，使用壽命較長，價(jià)格也越來越低。鋰電池對于充電器的要求比較苛刻，需要保護(hù)電路。為了有效利用電池容量，需將鋰電池充電至最大電壓，但是過壓充電會造成電池?fù)p壞，這就要求較高的控制精度。另外，對于電壓過低的電池需要進(jìn)行預(yù)充，充電器最好帶有熱保護(hù)和時(shí)間保護(hù)，為電池提供附加保護(hù)?！　∫徊亢玫某潆娖鞑坏茉诙虝r(shí)間內(nèi)將電量充足，而且還可以對電池起到一定的維護(hù)作用，修復(fù)由于使用不當(dāng)造成的記憶效應(yīng)，即容量下降(電池活性衰退)現(xiàn)象。設(shè)計(jì)比較科學(xué)的充電器往往采用專用充電控制芯片配合單片機(jī)控制的方法。專用的充電芯片具備業(yè)界公認(rèn)較好的△v檢測，可以檢測出電池充電飽和時(shí)發(fā)出的電壓變化信號，比較精確地結(jié)束充電工作，通過單片機(jī)對這些芯片的控制，可以實(shí)現(xiàn)充電過程的智能化，例如，在充電后增加及時(shí)關(guān)斷電源、蜂鳴報(bào)警和液晶顯示等功能。充電器的智能化可以縮短充電的時(shí)間，同時(shí)能夠維護(hù)電池，延長電池使用壽命?！　　　∧壳笆袌錾洗嬖诖罅康碾姵爻潆娦酒鼈兛芍苯佑糜谶M(jìn)行充電器的設(shè)計(jì)。在選擇具體的電池充電芯片時(shí)，需要參考以下標(biāo)準(zhǔn)?！　‰姵仡愋停翰煌碾姵?鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等)需選擇不同的充電芯片。　　電池?cái)?shù)目：可充電池的數(shù)目?！　‰娏髦担撼潆婋娏鞯拇笮Q定了充電時(shí)間?！　〕潆姺绞剑菏强斐?、慢充還是可控充電過程?！　”驹O(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的是手機(jī)的單節(jié)鋰離子電池充電器，要求充電快速且具有優(yōu)良的電池保護(hù)能力，據(jù)此選擇Maxim公司的MAXl898作為電池充電芯片。　　MAXl898配合外部PNP或PMOS晶體管可以組成完整的單節(jié)鋰電池充電器?！　AXl898提供精確的恒流／恒壓充電，電池電壓調(diào)節(jié)精度為177。％，提高了電池性能并延長了電池使用壽命。充電電流可由用戶設(shè)定，采用內(nèi)部檢流，無須外部檢流電阻。MAXl898提供了充電狀態(tài)的輸出指示、輸入電源是否與充電器連接的輸出指示和充電電流指示。MAXl898還具有其他一些功能，包括輸入關(guān)斷控制、可選的充電周期重啟(無須重新上電)、可選的充電終止安全定時(shí)器和過放電電池的低電流預(yù)充?！　AXl898的關(guān)鍵特性如下。　　簡單、安全的線性充電方式?！　∈褂玫统杀镜腜NP或PMOS調(diào)整元件?！　≥斎腚妷海骸?2V?！　?nèi)置檢流電阻?！　?77。％電壓精度?！　】删幊坛潆婋娏??！　≥斎腚娫醋詣?dòng)檢測?！　ED充電狀態(tài)指示?！　】删幊贪踩〞r(shí)器。　　檢流監(jiān)視輸出。　　可選／可調(diào)節(jié)自動(dòng)重啟?！　⌒〕叽鐄MAX封裝。 MAXl 898的充電工作原理　　充電芯片MAXl898的內(nèi)部電路包括輸入電流調(diào)節(jié)器、電壓檢測器、充電電流檢測器、定時(shí)器、溫度檢測器和主控制器。輸入電流調(diào)節(jié)器用于限制電源的總輸入電流，包括系統(tǒng)負(fù)載電流與充電電流。當(dāng)檢測到輸入電流大于設(shè)定的門限電流時(shí)，通過降低充電電流從而控制輸入電流。因?yàn)橄到y(tǒng)工作時(shí)電源電流的變化范圍較大，如果充電器沒有輸入電流檢測功能，則輸入電源必須能夠提供最大負(fù)載電流與最大充電電流之和，這將使電源的成本增高、體積增大，而利用輸入限流功能則能夠降低充電器對直流電源的要求，同時(shí)也簡化了輸入電源的設(shè)計(jì)。 MAXl898外接限流型充電電源和P溝道場效應(yīng)管，可以對單節(jié)鋰電池進(jìn)行安全有效的快充，其最大特點(diǎn)是：在不使用電感的情況下，仍能做到很低的功率耗散，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)充電，具有過壓保護(hù)和溫度保護(hù)功能，最長充電時(shí)問的限制可為鋰電池提供二次保護(hù)。MAX1898的浮動(dòng)方式能夠使電池容量充至最大?！　‘?dāng)充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，插入電池將啟動(dòng)一次充電過程；充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流達(dá)到快充電流的1％，或時(shí)間超出片上預(yù)置的充電時(shí)間。MAXl898能夠自動(dòng)檢測充電電源，沒有電源時(shí)自動(dòng)關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動(dòng)快充后打開外接的P型場效應(yīng)管，當(dāng)檢測到電池電壓達(dá)到設(shè)定的門限時(shí)進(jìn)入脈沖充電方式，P型場效應(yīng)管打開的時(shí)問會越來越短。充電結(jié)束時(shí)，指示 圖1 MAX1898的典型充電電路燈將會按12%的周期閃爍，MAX1898的典型充電電路如右圖1所示電路具體說明如下。 　　(1)～12v。鋰電池要求的充電方式是恒流恒壓方式，電源的輸入需要采用恒流恒壓源，一般可采用直流電源外加變壓器?！　?2)通過外接的場效應(yīng)管提供鋰電池的充電接口?！　?3)通過外接的電容CcT來設(shè)置充電時(shí)間tCHG。這里的充電時(shí)間指的是快充時(shí)的最大充電時(shí)間，它和定時(shí)電容CcT的關(guān)系