锂离子电池充放电安全及电池检测设计
内建的NTC磁滞温度比较器,可接受的电压范围为32?74%的VREF33.假设选用103AT-2型号的热敏电阻做为温度传感器(操作温度为 -10?40℃,阻值RTL与RTH为5.827千欧姆(kΩ)与42.470千欧姆),RTL为热敏电阻在低温时的电阻值,RTH为热敏电阻在高温时的 电阻值,根据所选用型号的热敏电阻在高低温时不同的电阻值,再与RT1及RT2配合,将温度信号转变成电压信号,可推算出RT1、RT2的电阻值,计算方 式如下:
……(热敏电阻103AT-2)
……(NTC高温磁滞位准)
……(NTC低温磁滞位准) 整理后可得:
……(kΩ)
……(kΩ)
RT1及RT2选用12千欧姆和5千欧姆,即可完成NTC保护功能。
若在NTC脚位(Pin 14)输入介于NTC高低限电压位准范围内的固定电压时,可使电池温度检测功能除能。
过温度保护防止充电过热
过温度保护(Thermal Shutdown Protection)可避免IC在充电时发生过热情形。
此功能透过监测充电IC的接面温度(Junction Temperature, TJ),一旦发现TJ的温度已达到过温度点(Thermal Shutdown Threshold, TSHTDWN)约150℃左右时,IC便会立即关闭充电器,使其停止充电;待TJ温度降至约130℃时,IC才会重新启动。
选用合适充电IC 锂离子电池充电器更稳定
本文范例IC为开关切换式锂离子电池充电器,内部为同步降压型转换器架构,不须加装额外的开关及二极管,能提供USB及AC Adapter两种输入电源模式选择对电池充电,并具备充电保护功能。
由于锂离子电池的电气特性较镍氢、镍镉电池稳定,在设计充电器方面也相对容易,只要先了解锂离子电池的相关规格、再依需求选择合适的充电IC(图6),就能轻松地设计一个锂离子电池充电器。
图6 充电IC可检测电池充电情形,使充电器兼顾效能与安全性
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