PS1718/PS1719充电器模块特性及其应用

　　武汉力源电子股份有限公司最近开发出PS1718和PS1719两种充电器模块。PS1718为微处理器控制的多功能充电器模块，可以对不同种类的电池充电。PS1719为锂离子电池(3.6V)专用充电模块。

　　PS1718模块

　　PS1718是一种性能价格比较高的智能充电器模块，可对镍镉、镍氢及锂离子电池进行充电。其恒流、恒压控制调整方便，可充2～8节镍镉电池。对镍镉、镍氢电池充电时，以-ΔV判别电池是否充满。每节电池充满时的-ΔV为-5mV左右;对锂离子电池用恒流-恒压方式充电，以最终充电电流达到最大电流(恒流)的15%作为充满电的判别基准。此外，PS1718还有充电7小时定时控制、电池最高温度检测及终止充电控制、放电及终止放电电压检测控制、充电短路保护、充电状态显示以及串行输出电池电压检测数据等多种功能。

　　内部结构与引脚功能　PS1718模块内部结构如图1所示。它包括基准电压稳压电路、电流控制及驱动电路、电压检测电路、电池最高温度控制电路和单片机编程控制电路等部分。

　　

 

　　PS1718模块为

　　

 

　　脚DIP封装形式，各引脚功能分别介绍如下：

　　RX(①脚)为同步串行方式电压检测数据(16位)输出端(TTL电平)。数据输出间隔时间镍镉电池约2分钟，锂电池约1分钟。在上电复位过程中①脚应保持高电平或悬空。

　　TX(②脚)为同步串行方式移位时钟信号输出端(TTL电平)。在上电复位过程中此脚也应保持高电平或悬空。

　　GND(

　　

 

　　、

　　

 

　　脚)为输入、输出电压接地引脚。

　　BATT-(

　　

 

　　脚)接充电电池的负极，为恒流控制的电流反馈引入端。在恒流方式下，此脚对地电压约为150mV。

　　BATT+(

　　

 

　　脚)接充电电池的正极，与内部A/D输入通道相连。其输入电压不应大于15V。该引脚与BATT-之间应接4.7～10μF/25V电容。

　　V+(

　　

 

　　脚)为模块电源正电压输入端，V+为7.5～15V。

　　CTRL(

　　

 

　　脚)为同相控制端，电压输出≥0，可下拉负载3mA电流。与TL431的阴极联接可实现恒压控制。也可驱动功率三极管(NPN型)实现恒流、恒压和停止充电控制。

　　DRV(

　　

 

　　脚)为带死区反相OC输出控制引脚，驱动功率三极管(PNP型)实现恒流、恒压和停止充电控制。死区电压为0～5V,吸入电流≤25mA。

　　Vref(+5V)(

　　

 

　　脚)为内部基准电压+5V输出脚，可提供20mA电流。此引脚与地之间应接入220μF/10V或更大的电容。

　　L3(

　　

 

　　脚)为锂离子电池检测及显示引脚，TTL电平，可吸入10mA电流。

　　L2(

　　

 

　　脚)为电池充满显示引脚，TTL电平，可吸入10mA电流。

　　L1/DIS-K(

　　

 

　　脚)为充电显示或无电池及短路时闪烁显示端，TTL电平，可吸入10mA电流。同时兼作放电请求按键输入端，键按下1～4秒钟，则放电请求有效。

　　Tc(

　　

 

　　脚)为电池最高温度检测输入脚，也是温度比较器的同相输入端。该引脚上的电压小于2.5V达8秒以上时，即判为电池已达到最高温度，并终止充电。

　　DISCHG(

　　

 

　　脚)为电池放电控制引脚，TTL电平输出，可吸入10mA电流。高电平时为放电状态。

　　应用电路　PS1718模块可用于镍镉、镍氢及锂离子电池充电，可充镍镉电池2～8节，锂离子电池1～3节，充电速率小于0.4C。如对容量为1000mAh的电池充电，充电电流应小于400mA。

　　图2为PS1718的多功能充电应用电路，可对镍镉、镍氢及锂离子电池充电。要注意的是，PS1718模块的供电电压V+为7.5～15V，而且V+与电池节数N有以下关系：V+≥1.6×N+1.5(V)。充电电流由公式Iset=150mV/RF确定。改变RF，可调整Iset的大小。对锂离子电池充电的控制电压Vset由公式Vset=2.5(R7+R8+R9)/R7(V)确定。改变R8和R9与R7的比值可调整Vset的大小。温控电阻Rp的取值略大于电池在最高温度时其内置热敏电阻Rt之值，即Rp=1.065Rt。DIS-K为放电请求键。按下该键后L1和L2同时亮，则请求有效。L3为对锂离子电池充电的指示灯，充锂离子电池时L3恒亮。附表为充电状态指示说明。

　　附表

　　状态指示充电放电充满无电池或短路

　　L1●●○¤

　　L2○●●○

　　○—不亮　　●—亮　　¤—闪烁

　　

 

　　PS1719模块

　　PS1719模块用于需要恒流/恒压控制的锂离子电池充电电路。恒流、恒压调整方便，以充电电流减小到最大电流(恒流)的15%作为充满判别基准，并终止充电。此外还有充电显示和充满显示功能。

　　内部结构与引脚功能　PS1719模块内部结构如图3所示，它包括电压控制电路、电流控制电路、控制逻辑电路及驱动电路等部分。

　　

 

　　PS1719模块为

　　

 

　　脚DIP封装形式，各引脚功能如下：

　　GND(①、⑩脚)为输入、输出电压接地引脚。

　　BATT-(②脚)接电池负极，对地接电流控制的反馈电阻。

　　LED(⑥脚)为充电状态显示引脚。高电平为充电显示，低电平为充满显示。能提供或吸入电流3mA，可驱动LED。

　　BATT+(⑦脚)接电池正极。

　　CAP(⑧脚)外接抗干扰电容负极。电容正极接

　　

 

　　脚(Vo)，该电容为不小于0.22μF。当正脉冲输入⑧脚时，可实现脉冲涓流充电模式。

　　RV(⑨脚)为电压控制反馈输入引脚。电压控制平衡时，该引脚对BATT-电压为2.5V。

　　DRV(

　　

 

　　脚)为带死区电压(0～3V)控制驱动OC输出引脚。可吸收电流30mA，驱动PNP型功率三极管，实现电压、电流控制。

　　Vo(

　　

 

　　脚)为约4V稳压输出引脚(充1节锂离子电池)，外接抗干扰电容正极。

　　V+(

　　

 

　　脚)模块电源正电压输入引脚，要求6V≤V+≤7V。

　　应用电路　PS1719模块专用于3.6V锂离子电池充电，也可用于三节镍镉或镍氢电池充电。其典型应用电路如图4所示。