การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียม IC-LP3947

การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียม IC-LP3947 เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ในตัวเป็นวงจรรวมการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเซลล์เดียวที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ มีหน่วยชาร์จเชิงเส้นที่สามารถใช้พลังงานจากอินเทอร์เฟซ USB หรืออะแดปเตอร์ไฟ AC และท่อควบคุมในตัว สามารถใช้ในแหล่งจ่ายไฟ Anwen (รูปแบบ LDO) กระแสไฟขาออกสามารถเข้าถึง 1A แบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้า 4.1V หรือ 4.2V หยุดทำงานกระแสคงที่และการชาร์จแรงดันไฟฟ้าคงที่และแบตเตอรี่ที่คายประจุเกินสามารถตั้งค่าล่วงหน้าได้ - ตรวจจับอุณหภูมิแบตเตอรี่ในตัวที่ชาร์จแล้วอุณหภูมิของแบตเตอรี่สูงเกินไปเมื่อต่ำเกินไปหรือต่ำเกินไปเครื่องชาร์จจะปิดโดยอัตโนมัติมีตัวจับเวลาความปลอดภัย 5.6 ชั่วโมงการป้องกันกระแสไฟเกินและความร้อนเกินการแสดงสถานะการชาร์จ , ชาร์จการตรวจจับกระแสและเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าแบบอะนาล็อกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระแสไฟชาร์จและอุณหภูมิจุดต่ออุปกรณ์ TJ อยู่ที่ 0 ℃≤TJ≤85℃ ภายในเครื่องชั่งความแม่นยำในการชาร์จจะอยู่ที่ 1% ระดับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า: 4.3V - 6.0V เมื่อใช้อะแดปเตอร์ AC ขนาดการตั้งค่ากระแสการชาร์จคือ 100mA - 750mA เมื่อพอร์ต USB เปิดอยู่กระแสไฟในการชาร์จ มาตราส่วนการตั้งค่าคือ 100- 500mA อุณหภูมิในการทำงาน: -40 ℃ —85 ℃

รูปแสดงแผนผังของหมุด IC สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรศัพท์มือถือกล้องดิจิทัลอุปกรณ์ไอทีที่ใช้ USB และอุปกรณ์มือถือ ฟังก์ชันของแต่ละพินของ LP3947 อธิบายได้ดังนี้:

Pin1 (EN): เปิดใช้งานขั้วอินพุตชาร์จ, ป้อนระดับสูงเพื่อให้ชาร์จ, ระดับต่ำเพื่อหยุดชาร์จ

Pin2 (SCL): ขั้วอินพุตนาฬิกาอินเทอร์เฟซอนุกรม I2C

Pin3 (SDA): ขั้วอินพุต / เอาต์พุตข้อมูลอินเทอร์เฟซอนุกรม I2C

Pin4 (BATT): ขั้วอินพุตการชาร์จแบตเตอรี่ขั้วนี้เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุเซรามิก 10uF กับกราวด์

Pin5 (VT): ขั้วเอาท์พุทแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร 2.78V แหล่งจ่ายไฟที่เสถียรสำหรับการวัดอุณหภูมิของแบตเตอรี่

Pin6 (VBSENSE): ขั้วตรวจจับแรงดันแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่

Pin7 (MODE): เลือกแหล่งจ่ายไฟอะแดปเตอร์ AC (ตั้งค่าระดับสูง) เลือกแหล่งจ่ายไฟ USB (ตั้งค่าระดับต่ำ)

Pin8 (Diff-Amp): เอาต์พุตแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันที่ตรวจจับกระแสไฟชาร์จ แรงดันขาออกเป็นสัดส่วนกับกระแสไฟชาร์จ

Pin9 (Ts): เทอร์มินัลมัลติฟังก์ชั่นขั้วอินพุตการตรวจจับอุณหภูมิแบตเตอรี่ใช้สำหรับขั้วอินพุตฟอร์ม / รูปแบบเครื่องชาร์จ LDO หากไม่ได้ติดตั้งแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้จะเป็นรูปแบบ LDO ซึ่งใช้เป็นตัวควบคุมแรงดันเอาต์พุตต่ำ 4.1V หรือ 4.2V อุปกรณ์

Pin10 (EOC): เอาต์พุตเปิดท่อระบายน้ำภายใน เมื่อเชื่อมต่อพอร์ต USB หรืออะแดปเตอร์ AC และแบตเตอรี่เต็มขั้วนี้จะส่งสัญญาณออกในระดับต่ำและสามารถเชื่อมต่อ LED ภายนอกเพื่อระบุว่าแบตเตอรี่เต็ม

Pin11 (GND): ขั้วกราวด์

Pin12 (CHG): เอาต์พุตเปิดท่อระบายน้ำภายใน เมื่อเชื่อมต่อพอร์ต USB หรืออะแดปเตอร์ AC แบตเตอรี่จะเริ่มชาร์จ ขั้วนี้ให้เอาต์พุตในระดับต่ำและสามารถเชื่อมต่อ LED ภายนอกเพื่อระบุว่าแบตเตอรี่เริ่มชาร์จแล้ว

Pin13 (ISEL): เครื่องชาร์จใช้พลังงานจากพอร์ต USB ขั้วนี้เชื่อมต่อกับระดับสูงกระแสไฟชาร์จ 100mA ขั้วนี้เชื่อมต่อกับระดับต่ำและกระแสไฟชาร์จ 500mA (สามารถตั้งค่ากระแสไฟสำหรับชาร์จได้ อินเทอร์เฟซ I2C อื่น ๆ )

Pin14 (CHG-IN): ขั้วอินพุตแหล่งจ่ายไฟของเครื่องชาร์จป้อนแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมที่มีข้อ จำกัด ในปัจจุบันและต้องเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเซรามิก 1uF กับกราวด์ที่ขั้วนี้

ขั้นตอนการชาร์จ: วงจรเครื่องชาร์จที่ประกอบด้วย LP3947 แสดงในรูปที่ 2 ขั้นตอนการชาร์จและตัวบ่งชี้สถานะการชาร์จจะแสดงในรูปที่ 3 ไฟ LED สีแดงคือไฟแสดงการชาร์จและ LED สีเขียวคือไฟแสดงสถานะการล้น แรงดันไฟฟ้าหยุดการชาร์จในรูปคือ 4.1V

อุปกรณ์ชาร์จเชื่อมต่อกับอะแดปเตอร์ AC หรือแหล่งจ่ายไฟ USB และอุปกรณ์ชาร์จจะเริ่มทำงาน หากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าอยู่ที่แรงดันไฟเกณฑ์ต่ำ (≥4.3V) และแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์แรงดันสูง (≤6.0V) เครื่องชาร์จจะตรวจจับแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่เหมาะสมและการชาร์จล่วงหน้าจะเริ่มขึ้นสีแดง LED จะติดและเป็นสีเขียว LED ดับ

กระแสไฟชาร์จในเฟสก่อนชาร์จอยู่ระหว่าง 40-70mA เพื่อให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ที่คายประจุเกินได้อย่างปลอดภัยด้วยกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่สูงกว่า 3.0V ระยะก่อนการชาร์จจะสิ้นสุดลงและตัวจับเวลาการชาร์จจะเริ่มขึ้น เริ่มชาร์จ

กระแสไฟชาร์จของขั้นตอนการชาร์จอย่างรวดเร็วคือ 100mA เมื่อเชื่อมต่อขั้ว ISEL กับระดับสูง (โหมด USB) และเมื่อเชื่อมต่อขั้ว ISEL กับระดับต่ำกระแสไฟฟ้าจะอยู่ที่ 500mA ในขณะนี้หากใช้อะแดปเตอร์ AC สำหรับการชาร์จผู้ใช้จะตั้งค่ากระแสชาร์จเร็ว (100 -750mA) ความแม่นยำปัจจุบันของการชาร์จแบบเร็วคือ± 20mA เมื่อ≤150mAและ± 10% เมื่อ≥200mA เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเร็วถึง 4.1V เฟสการชาร์จกระแสคงที่จะสิ้นสุดลงและจะเปลี่ยนเป็นการชาร์จแรงดันไฟฟ้าคงที่ 4.1V

ในระหว่างขั้นตอนการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่กระแสการชาร์จจะค่อยๆลดลงจนกระทั่งกระแสชาร์จลดลงถึงระดับหนึ่งการชาร์จจะสิ้นสุดลงในขณะนี้ไฟ LED สีเขียวติดและ LED สีแดงดับ หากกระแสไฟชาร์จเร็วคือ 1C สามารถตั้งค่ากระแสหยุดชาร์จได้ตั้งค่าเป็น 0.1C จากนั้นกระแสไฟชาร์จคงที่จะลดลงเหลือ 50mA และการชาร์จจะหยุดลง ที่กระแสชาร์จเร็ว 100mA ตัวจับเวลาจะหมดอายุเป็นเวลา 5.6 ชั่วโมงและการชาร์จจะหยุดลง ขณะนี้ไฟ LED ทั้งสองดวงติด

ตรวจพบกระแสชาร์จโดยวงจรตรวจจับกระแสภายในของ IC&# 39 Diff-Amp ส่งออกแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วนของกระแสไฟฟ้าที่ชาร์จ (อินพุตไปยังแรงดันไฟฟ้า ADC ของไมโครโปรเซสเซอร์) หลังจากควบคุมโดยไมโครโปรเซสเซอร์แล้วสัญญาณหยุดการชาร์จจะถูกส่งออก กระแสไฟชาร์จ ICHG และความแตกต่าง - ความสัมพันธ์ของ VDIFF ของแรงดันเอาต์พุตแอมป์คือ:

ICHG=(VDIFF-0.497) /1.655

หมายเหตุ: หน่วยในสูตร: กระแสคือ A และแรงดันไฟฟ้าคือ V

หากไม่ได้ถอดแบตเตอรี่ออกหลังจากหยุดการชาร์จแบตเตอรี่จะเข้าสู่สภาวะการบำรุงรักษา เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลง 0.2V การชาร์จเสริมจะดำเนินการและการชาร์จจะหยุดลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าถึง 4.1V