充电电池和单机快速充电器概述及设计

如何检测碱性电池   
  
全新的镍氢AA电池的典型内阻在30mΩ到100mΩ，碱性电池的内阻一般在200mΩ到300mΩ(根据充电状态，最高可到 700mΩ)，出现故障的充电电池会有很高的内阻。DS2711/DS2712通过检测到的电池电压(VP1和VP2)和已设定的充电电流可以计算出待充电电池的内阻。   
  
CTST引脚(用于电池测试、设置门限)控制电池内阻的测量。VCTST是充电过程中的电池电压减去无充电电流时的开路电池电压(OCV) 后的差值。这个值等于充电电流乘以电池内阻的乘积。如果检测引脚(VP1、VP2和VN1)与电池没有采用Kelvin连接，引线电阻也将计入测量值，影响VCTST。计算外部电阻RCTST的公式为：   

  
例如，当以C/2速率(1.1A)为2200mAh NiMH电池充电时，选择RCELL=150mΩ为电池内阻门限时，VCTST将为：   


  
或者，   

  
(最近的标准1%阻值为48.7kΩ)。   
  
如果超过VCTST门限(本例中>0.165V)，表明电池内阻高于150mΩ，芯片会提供逻辑指示或出错信息指示(LED1、LED2)，同时停止充电过程(图4)。   



单机锂离子电池快速充电器   
  
因为不需要检测电压变化率(dV/dt)，锂离子电池充电器比镍氢电池简单。同时，由于锂离子电池对过充非常敏感，充电器需要一个精确的4.2V±50mV电源保证恒功率充电。至于镍氢电池，充电器不仅需要电压监测，还需要其它监控功能(温度、计时等)。   
  
单机锂离子电池充电器MAX8601内置所谓的Vbatt可控电压源，它可以在+25℃提供4.2V±0.021V，或在40℃ 。

  
MAX8601充电器的主要优点是可以通过外部适配器或USB端口给电池充电(图6)。USB端口根据USEL引脚的设置可以提供 100mA、500mA电流(典型USB输出电流)。该芯片会自动选择外部电源(主适配器或USB)。如果两个电源同时存在，它会选择主适配器进行充电。任何一个电源都必须能够提供最小4.5V的电压。   

  
MAX8601具有低电池电压预充、限压/限流快速充电和浮充模式等控制算法，优化了锂离子电池充电。器件还有上电复位以及电池过压、高温/低温检测和充电时间的连续监测功能。   
  
本文小结   
  
DS2711/DS2712和MAX8601都是单机充电器，它们具有多种监控功能(电压、电流、温度、计时等)，既不需要微控制器监控，也不需要电源浪涌保护，而且提供清晰、简单的外部切换。