可編程快速充電管理芯片MAX712/ MAX713電路

摘要：本文介紹MAXIM公司生產(chǎn)的可編程電池充電管理芯片MAX712/ MAX713，利用MAX712/ MAX713系列芯片及簡(jiǎn)單外圍電路可設(shè)計(jì)低成本的單多節(jié)鎳氫電池或鎳鎘電池充電器，非常適用于便攜式電子儀器的緊湊設(shè)計(jì)。本文將在介紹MAX712/ MAX713芯片的特點(diǎn)、功能的基礎(chǔ)上，給出典型充電電路的設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用該充電芯片設(shè)計(jì)便攜式儀器的體會(huì)。 關(guān)鍵詞：MAX712/ MAX713、電壓梯度、快速充電、涓流充電 1. 引言 MAX712/ MAX713系列是MAXIM公司生產(chǎn)的快速充電管理芯片，MAX712/ MAX713芯片適合1～16節(jié)鎳氫電池或鎳鎘電池的充電需要，同時(shí)根據(jù)不同的應(yīng)用提供了Plastic DIP、Narrow SO和DICE幾種可選封裝形式，利用該芯片設(shè)計(jì)的充電器外圍電路及其簡(jiǎn)單，非常適合便攜式電子產(chǎn)品的緊湊設(shè)計(jì)需要。MAX712/ MAX713可通過(guò)簡(jiǎn)單的管腳電壓配置進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電池支數(shù)和最大充電時(shí)間的控制，內(nèi)部集成的電壓梯度檢測(cè)器、溫度比較器、定時(shí)器等控制電路，根據(jù)電壓梯度、電池溫度或充電時(shí)間的檢測(cè)結(jié)果，自動(dòng)控制充電狀態(tài)，從涓流充電轉(zhuǎn)到快速充電（低溫時(shí)）或從快速充電轉(zhuǎn)到涓流充電，以確保電池不受損害。充電狀態(tài)識(shí)別可由輸出的LED指示燈或與主控器接口實(shí)現(xiàn)，具有自動(dòng)從快速充電轉(zhuǎn)為涓流充電、低功耗睡眠等特性?？焖俪潆娝俾蕪腃/4 to 4C可設(shè)定，涓流充電速率為C/16。 2. 功能特性 MAX712/ MAX713的特性相似，差別在于MAX712在檢測(cè)到dv/dt變?yōu)榱銜r(shí)終止快速充電模式，而MAX713是在檢測(cè)到dv/dt變?yōu)樨?fù)時(shí)終止快速充電模式；MAX712/ MAX713都能充電1～16節(jié)，具有線性或開(kāi)關(guān)模式功率控制，對(duì)于線性模式，在蓄電池充電時(shí)能同時(shí)給蓄電池的負(fù)載供電；具有根據(jù)電壓梯度、溫度或時(shí)間三種方式截止快速充電，并自動(dòng)從快速充電轉(zhuǎn)到涓流充電；當(dāng)不充電時(shí)在蓄電池上的最大漏電流僅5mA。 3. 器件封裝及型號(hào)選擇 MAX712/MAX713的引腳功能描述如下： 2VLIMIT：設(shè)置單節(jié)電池最大電壓，電池組（BATT —BATT－）的最大電壓Em不能超過(guò)VLIMIT×（電池?cái)?shù)量n），且VLIMIT不能超過(guò)2.5V，當(dāng)VLINIT接V 時(shí)，Em=1.65n（V），通常將VLIMIT與VREF連接。2BATT ：電池組正極。2PGM0：可編程引腳。2PGM1：可編程引腳。通過(guò)對(duì)PGM0和PGM1腳電壓的設(shè)定可設(shè)置充電電池的的數(shù)量，從1～16。2THI：溫度比較器的上限電壓。當(dāng)TEMP電壓大上升到THI時(shí)，快速充電結(jié)束。2TLO：溫度比較器的下限電壓。充電初始，當(dāng)TEMP電壓低于TLO時(shí)快速充電被禁止，直到TEMP電壓高于TLO。2TEMP：溫度傳感器輸入。2FASTCHG：快速充電狀態(tài)輸出。2PGM2：可編程引腳。通過(guò)對(duì)PGM2和PGM3腳電壓的設(shè)定可設(shè)置快速充電的最大允許時(shí)間，從33min～264min.2PGM3：可編程引腳。除設(shè)定最大允許時(shí)間外，還可設(shè)定快速充電和涓流充電的速率。2CC：恒流補(bǔ)償輸入。2BATT－：電池組負(fù)極2GND：系統(tǒng)地。2DRV：驅(qū)動(dòng)外圍“PNP”。2V ：分路調(diào)節(jié)器。V 對(duì)BATT－電壓為 5V，為芯片提供分路電流（5～20mA）。2REF：參考電壓輸出2V。 4.編程應(yīng)用 4.1.電池?cái)?shù)量的設(shè)定 在應(yīng)用中MAX712/MAX713提供可編程引腳PGM0和PGM1，通過(guò)對(duì)兩者采取不同的電壓連接方式即可設(shè)置充電電池?cái)?shù)量（見(jiàn)圖4-1）， 1～16節(jié)。而實(shí)際充電電池的數(shù)量也必須與由PGM0和PGM1編程確定的數(shù)量一致，否則利用電壓梯度檢測(cè)充電功能將可能失去意義。 4.2. 充電速率及時(shí)間的設(shè)定 通過(guò)對(duì)PGM2和PGM3引腳的編程電壓設(shè)置可設(shè)定電池的充電速率和充電時(shí)間（參見(jiàn)表4-1、4-2）。從表4-1中可以看出，對(duì)于MAX712/MAX713來(lái)說(shuō)，最大允許快速充電時(shí)間為264分鐘，因此其最小充電速率將不能低于C/4。快速充電電流可按以下公式計(jì)算： 而涓流充電電流ITRICKLET一般為C/16，ITRICKLET與IFAST的關(guān)系如表4-3所示。此外，鑒于電池本生的固有特性（將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)），充電時(shí)間效率通常在80%左右，即，當(dāng)以C/2速率充電時(shí)，理論上充電時(shí)間為2小時(shí)，而實(shí)際時(shí)間通常為2小時(shí)30分鐘左右。