可編程快速充電管理芯片MAX712/ MAX713電路

摘要：本文介紹MAXIM公司生產的可編程電池充電管理芯片MAX712/ MAX713，利用MAX712/ MAX713系列芯片及簡單外圍電路可設計低成本的單多節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計。本文將在介紹MAX712/ MAX713芯片的特點、功能的基礎上，給出典型充電電路的設計方法及應用該充電芯片設計便攜式儀器的體會。 關鍵詞：MAX712/ MAX713、電壓梯度、快速充電、涓流充電 1. 引言 MAX712/ MAX713系列是MAXIM公司生產的快速充電管理芯片，MAX712/ MAX713芯片適合1～16節鎳氫電池或鎳鎘電池的充電需要，同時根據不同的應用提供了Plastic DIP、Narrow SO和DICE幾種可選封裝形式，利用該芯片設計的充電器外圍電路及其簡單，非常適合便攜式電子產品的緊湊設計需要。MAX712/ MAX713可通過簡單的管腳電壓配置進行編程，實現對充電電池支數和最大充電時間的控制，內部集成的電壓梯度檢測器、溫度比較器、定時器等控制電路，根據電壓梯度、電池溫度或充電時間的檢測結果，自動控制充電狀態，從涓流充電轉到快速充電（低溫時）或從快速充電轉到涓流充電，以確保電池不受損害。充電狀態識別可由輸出的LED指示燈或與主控器接口實現，具有自動從快速充電轉為涓流充電、低功耗睡眠等特性。快速充電速率從C/4 to 4C可設定，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在檢測到dv/dt變為零時終止快速充電模式，而MAX713是在檢測到dv/dt變為負時終止快速充電模式；MAX712/ MAX713都能充電1～16節，具有線性或開關模式功率控制，對于線性模式，在蓄電池充電時能同時給蓄電池的負載供電；具有根據電壓梯度、溫度或時間三種方式截止快速充電，并自動從快速充電轉到涓流充電；當不充電時在蓄電池上的最大漏電流僅5mA。 3. 器件封裝及型號選擇 MAX712/MAX713的引腳功能描述如下： 2VLIMIT：設置單節電池最大電壓，電池組（BATT —BATT－）的最大電壓Em不能超過VLIMIT×（電池數量n），且VLIMIT不能超過2.5V，當VLINIT接V 時，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。通過對PGM0和PGM1腳電壓的設定可設置充電電池的的數量，從1～16。2THI：溫度比較器的上限電壓。當TEMP電壓大上升到THI時，快速充電結束。2TLO：溫度比較器的下限電壓。充電初始，當TEMP電壓低于TLO時快速充電被禁止，直到TEMP電壓高于TLO。2TEMP：溫度傳感器輸入。2FASTCHG：快速充電狀態輸出。2PGM2：可編程引腳。通過對PGM2和PGM3腳電壓的設定可設置快速充電的最大允許時間，從33min～264min.2PGM3：可編程引腳。除設定最大允許時間外，還可設定快速充電和涓流充電的速率。2CC：恒流補償輸入。2BATT－：電池組負極2GND：系統地。2DRV：驅動外圍“PNP”。2V ：分路調節器。V 對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.編程應用 4.1.電池數量的設定 在應用中MAX712/MAX713提供可編程引腳PGM0和PGM1，通過對兩者采取不同的電壓連接方式即可設置充電電池數量（見圖4-1）， 1～16節。而實際充電電池的數量也必須與由PGM0和PGM1編程確定的數量一致，否則利用電壓梯度檢測充電功能將可能失去意義。 4.2. 充電速率及時間的設定 通過對PGM2和PGM3引腳的編程電壓設置可設定電池的充電速率和充電時間（參見表4-1、4-2）。從表4-1中可以看出，對于MAX712/MAX713來說，最大允許快速充電時間為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算： 而涓流充電電流ITRICKLET一般為C/16，ITRICKLET與IFAST的關系如表4-3所示。此外，鑒于電池本生的固有特性（將電能轉化為化學能存儲），充電時間效率通常在80%左右，即，當以C/2速率充電時，理論上充電時間為2小時，而實際時間通常為2小時30分鐘左右。