【正文】 值相應減小其分壓即被檢測電壓也同時降低當低于 25V 時這時即認為電池溫度達到最高控制溫度溫度超過可以接受的范圍時充電將被暫時終止直到電池回復到正常范圍此熱敏電阻應當接在 TEMP 和地之間 3 充電狀態(tài)指示 在漏極開路輸出端分別接 入顏色不同的 LED 在 CHRG 端接入 LED 用于涓流恒流和過充狀態(tài)此 LED 在管腳為低電平時亮在 DONE 端接入 LED 用于浮充電狀態(tài)此LED 燈在高阻態(tài)時亮 32 鋰電池充電電路設計 鋰電池充電 CN3052A 鋰電池充電器輸入電壓為 435v 穩(wěn)流電壓能給一般手機電池充電所需器件比較簡單一個熱敏電阻兩個用于顯示充電狀態(tài)的發(fā)光二極管若干電阻電容 CN3052A 芯片特點電路簡單外圍元器件少印制板面積小有可能將充電器做在產品中成本低組成單獨的充電器體積小重量輕便于攜帶終止充電電壓精度177。 1滿足電池的要求恒流充電的電流可由一外設電阻 RISET 設定最大恒流充電電流可達 1A 內部有檢測充電電池溫度的電路若充電電池溫度過低 0 或過高 45 時充電器有故障信號輸出 LED 亮并暫停充電充電器有充電狀態(tài)指示正常充電時 LED亮充電結束時 LED 滅充電器內部有檢測充電電池的電壓及電流的電路按充電模式自動進行轉換安全可靠內部有功率管理電路當芯片的結溫超過 115 時會自動降低充電電流防止過熱用戶可不用擔心芯片過熱而損壞內部有輸入電源過低檢測電路當電源電壓低于 403V 閾值電壓時實現低壓鎖存充電器關斷充電被禁止在充電過程中若電源掉電或低于低電壓閾值電壓充電器進入睡眠模 式電池耗電小于 3μ A 在充電結束后若電池電壓低于 41V 時充電器會自動再充電芯片有使能端CE高電平有效若此端加低電平則充工作溫度范圍 40～ 85無鉛封裝 MP4播放器藍牙應用電子詞典便攜式設備各種充電器 圖 33 鋰電池充電控制芯片圖 管腳介紹 PIN1電池溫度監(jiān)測輸入端將 TEMP管腳接到電池的 NTC傳感器的輸出端如果TEMP 管腳的電壓小于輸入電壓的 45 或者大于輸入電壓的 80 超過 015 秒意味著電池溫度過低或過高則充電將被暫停管腳被拉到低電平表示進入電池故障狀態(tài)如果 TEMP 在輸入電壓的 45 和 80之間超過 015 秒則 電池故障狀態(tài)將被清除管腳為高阻態(tài)充電將繼續(xù) PIN2恒流充電電流設置和充電電流監(jiān)測端從 ISET管腳連接一個外部電阻到地端可以對充電電流進行編程 PIN3 電源地 PIN4 輸入電壓正輸入端此管腳的電壓為內部電路的工作電源 PIN5 電池連接端 PIN6 漏極開路輸出的電池故障指示端 PIN7 漏極開路輸出的充電狀態(tài)指示端 PIN8 芯片使能端 芯片參數 CN3052A 的主要參數電壓范圍為～ 6V 靜態(tài)工作電流 CE接 VIN 時為650μ ACE 接 GND 時為 4μ A 電源低電壓閾值為 403V 預充電電流為 10 恒流電電流預充電閾值電壓 30V 在恒壓充電模式時充電電流降到 10 恒流充電時終止充電當VINVBAT≤ 40mV時為睡眠模式而在 VINVBAT≥ 90mV時睡眠模式解除在睡眠模式時 IBAT 3μ A 使能端 CE 的高電平≥ 2V低電平≤ 075VCN3052A 是專門為一節(jié)鋰離子或鋰聚合物電池而設計的線性充電器電路利用芯片內部的功率晶體管對電池進行恒流和恒壓充電充電電流可以用外部電阻編程設定最大持續(xù)充電電流可達500mA不需要另加阻流二極管和電流檢測電阻 CN3052A包含兩個漏極開路輸出的狀態(tài)指示輸出端充電狀態(tài)指示端和電池故障狀態(tài)指示輸出端芯片內部的功 率管理電路在芯片的結溫超過 115℃時自動降低充電電流這個功能可以使用戶最大限度的利用芯片的功率處理能力不用擔心芯片過熱而損壞芯片或者外部元器件這樣用戶在設計充電電流時可以不用考慮最壞情況而只是根據典型情況進行設計就可以了因為在最壞情況下 CN3052A 會自動減小充電電流 當輸入電壓大于電源低電壓檢測閾值和芯片使能輸入端接高電平時CN3052A 開始對電池充電管腳輸出低電平表示充電正在進行如果電池電壓低于3V充電器用小電流對電池進行預充電當電池電壓超過 3V時充電器采用恒流模式對電池充電充電電流由 ISET 管腳和 GND 之間的電阻 RISET 確定當電池電壓接近電池端調制電壓時充電電流逐漸減小 CN3052A 進入恒壓充電模式當充電電流減小到充電結束閾值時充電周期結束端輸出高阻態(tài)表示充電周期結束充電結束閾值是恒流充電電流的 10 如果要開始新的充電周期只要將輸入電壓斷電然后再上電就可以了或者將 CE管腳的電壓暫時拉到 0V再恢復到高電平當電池電壓降到再充電閾值以下時自動開始新的充電周期芯片內部的高精度的電壓基準源誤差放大器和電阻分壓網絡確保電池端調制電壓的精度在 1 以內滿足了鋰離子電池和鋰聚合物電池的要求當輸入電壓掉電或者輸入電壓低于電池 電壓時充電器進入低功耗的睡眠模式電池端消耗的電流小于 3uA 從而增加了待機時間如果將使能輸入端 CE 接低電平充電器被關斷 圖 34 鋰電池充電電路圖 設計要點 1 選擇充電電流設定在恒流模式下充電電流設定電流為 I 1800VRISET RISET 表示管腳到底的電阻 2 電池溫度監(jiān)測 為了防止溫度過高或者過低對電池造成的損害 CN3052 內部集成有電池溫度監(jiān)測電路電池溫度監(jiān)測是通過測量 TEMP管腳的電壓實現的 TEMP管腳的電壓是由電池內的 NTC 熱敏電阻和一個電阻分壓網絡實現的 CN3052 將 TEMP 管腳 的電壓同芯片內部的兩個閾值 VLOW 和 VHIGH 相比較以確認電池的溫度是否超出正常范圍在 CN3056 內部 VLOW 被固定在 45 VINVHIGH被固定在 80 VIN 如果 TEMP 管腳的電壓 VTEMP VHIGH 超過 015 秒則表示電池的溫度太高或者太低充電過程將被暫停如果 TEMP 管腳的電壓 VTEMP 在 VLOW 和VHIGH 之間超過 015 秒充電周期則繼續(xù)如果將 TEMP 管腳接到地電池溫度監(jiān)測功能將被禁止由于充電器電路實現比較特殊芯片是否正常工作不好確定且該設計有一部分不能仿真只能根據資料仔細研究分析各芯片的引腳功能及特征 綜合考慮檢測一般的測試方法是 1 先用萬用表歐姆檔逐步測量線路確保線路都連接正確 2 然后編寫一段測試程序進行調試即看各端口的工作狀態(tài)是否和預設的一致來檢測芯片是否工作這個主要是測單片機是否正常工作從而診斷出電路板是哪一部分出了問題然后再進行調試 3 根據充電芯片特性預設芯片某個輸入腳的狀態(tài)檢測芯片輸出是否和預想的一樣來檢測芯片是否能正常工作 CN3052A 芯片控制充電電路由若干電阻電容電感發(fā)光二極管熱敏電阻等構成由 CN3052A 組成的充電電路能夠給鋰電池充電所需輸入電壓為 43560v 圖 35 鋰電池充電器 所采用芯片過小實際操作異常困難在焊接過程中芯片被焊壞影響制作速度但整體制作出來其精度會受到影響 由于鋰電池的高效性其對充電要求比較高精密的充電電路保護充電的安全終止充電電壓的差為 1對 42V鋰電池終止電壓為 005過充電壓將會對鋰電池造成永久性損壞 33 單片機控制電路設計 單片機最小系統主控芯片采用 STC89C52 用 1602 液晶屏顯示充電電壓 最小系統模塊如圖 36 圖 36 單片機最小系統 設計要點利用單片機最小系統通過各個管腳相連使得單片機與 1602 構成一個系統在程序控制下驅動顯示屏工作 STC89C52ATMEL 公司生產的低電壓高性能 CMOS 8 位單片機．片內含 8K byTES的可反復擦寫的只讀程序存儲器 PEROM和 256 byTES 的隨機存取數據存儲器 RAM器件采用 ATMEL 公司的高密度非易失性存儲技術生產與標準 MCS51 指令系統及8052 產品引腳兼容片內置通用 8位中央處理器 CPU 和 FLASH由存儲單元功能強大 AT89C52 單片適用于許多較為復雜控制應用場合 圖 37 STC89C52 芯片圖 89C52 單片機個引腳的原理與功能 VCC 供電電壓 GND 接地 P0P0為一個８位漏極開路雙向 IＯ口沒 腳可吸收 8TLL門電路當 P1口的電路第一次寫１時被定義為高阻輸入 P0 能夠用于外部數據存儲器它被定義數據地址的第八位在 flash編程時 P0口作為原碼輸入口當 flash進行校驗時 P0口輸出原碼此時 P0 口外部必須拉高 P1 口 P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 IO口 P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流 P1 口管腳寫入 1 后被內部上拉為高可用作輸入 P1 口被外部下拉為低電平時將輸出電流這是由于內部上拉的緣故在 flash 在編程和校驗時 P1 口作為第八位地址接收 P2 口 P2 口為一個內不上拉的 8 雙向 IO 口 P2 緩沖器可接收輸出 4 個 TTL 門電流當 P2 口被寫 1 時其管腳被內部上拉電阻拉高且作為輸入并因此作為輸入時P2口管腳被外部拉低將輸出電流這是由于內部上啦的緣故 P2口當用于外部程序存儲或 16位地址外部數據存儲器進行存取時 P2口輸出地址的高八位在給出地址1 時它利用內部上拉優(yōu)勢當外部八位地址數據存儲器進行讀寫時 P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容 P2 口在 flash 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號 P3 口 P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 IO 口可接受輸出 4 個 TTL 門電流當 P3 口寫入 1 后它們被內部上拉為高電平并用作輸入作為輸入由于外部下拉為低電平 P3口將輸出電流 ILL這是由于上拉的緣故 P3口作為 AT89c52的一些特殊功能口 管腳備選功能 P30 RXD 串行輸入口 P31 TXD 串行輸出口 P32 INT0 外部中斷 0 P33 INT1 外部中斷 1 P34 T0 計時器 0 外部輸入 P35 T1 計時器 1 外部輸入 P36 WR 外部數據存儲器寫通道 P37 RD 外部數據存儲器讀通道 REST復位輸入當振蕩器復位器件時要保持 REST腳兩個機器周期的高電平時間 ALEPROG 當訪問外部存儲器時地址鎖存允許的輸出電平喲公寓鎖存地址的低位字節(jié)在 flash編程期間此引腳用于輸入編程脈沖在平時 ALE斷以不變的頻率周期輸出正脈沖信號此頻率為震蕩頻率的 16 因此他可以用作外部輸出的脈沖或用于定時目的然而要注意的是沒到那個用作外部數據存儲器時將跳過一個 ALE脈沖如果想禁制 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0 此時 ALE 只有執(zhí)行 MOVXMOVC指令是 ALE 才起作用另外該引腳被略微拉高如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止置位無效 PSEN 外部程序存儲器的選通信號在由外部程序存儲器取指期間每個機器周期兩次 PSEN 有效但在訪問外部數據存儲器時這兩次有效的 PSEN 信號將不出現 EAVPP 當 EA 保持低電平時則在此期間外部程序存儲器 0000HFFFFH 不管是否有內部程序存儲器注意加密方式 1時 EA將內部鎖定為 RESET當 EA保持高電平時此間內部程序存儲器在 flash 編程區(qū)間此引腳也用于施加 12V 變成電源 VPP 內部結構 中斷寄存器 AT89C52 有 6 個中斷源 2 個中斷優(yōu)先級 lE 寄存器控制各中斷位lP 寄存器中 6 個中斷源的每一個可定為 2 個優(yōu)先級 數據存儲器 AT89C52有 256個字節(jié)的內部 RAM 80H－ FFH高 128個字節(jié)與特殊功能寄存器 SFR地址是重疊的也就是高 128字竹的 RAM和殊