单节锂电池放电保护/充电的方案------SN8P2711应用

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查看35356 | 回复35 | 2011-2-19 00:10:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
单节锂电池放电保护/充电的方案------SN8P2711应用
SN8P2711 MCU应用之一LI-ION放电保护/充电,就其整个功能来说,精简且多样的功能,对于其它方面的应用也非常适合,就算只拿来做一个简单的12 位ADC 控制器,也是非常方便的一个应用方案,只要有用到ADC 且所需的I/O 数又不需要太多的产品,非常适合用这颗单片机开发其产品。尤其是对于电源噪声的处理,该单片机拥有极佳的抗噪声能力,非常适合家电产品的应用;内含的PWM 输出功能,用来做电流,电压控制是非常适宜的。
电池与充电器
        现在就先介绍市面上常见的充电电池,有镍镉、镍氢及锂充电电池三种,其容量单位是mAh,例如充电电池500mAh,代表电流输出500mA,可以连续使用1 小时,如果电流50mA,那就是可以使用500mAh/50mA=10h,所以可以使用十小时。所以选择容量愈大的充电电池,则相对的使用时间也就愈久,但是为了达到充电电池的使用效率,使用充饱的充电电池,相对的也就愈经济划算。所以有一个能快速充电,且能在电池充饱时自动检测的充电器就非常重要。为了在1 小时快速充电完毕,相对的充电电流就必须要500mAh/1h=500mA,一般称500mAh 容量的电池,充电电流500mA 称为1C。镍镉、镍氢充电电池,若没有完全放电之后再充电,几次之后电池的容量便减少,此种现象称为记忆效应,锂电池则没有记忆效应,所以锂电池在没有放电完全之后就充电,也不会影响电池的容量。
锂电池充饱的检测方式,有以下几种方式来做充电电池充饱完成的检测方式:
        利用锂电池在充电完成时电压会维持在4.1V 的特性,首先以定电流1C 充电,当电池电压等于4.1V 时,则改以定电压4.1V 充电,若是电压大于4.1V,则减少充电电流,若是电压大于4.1V,则充电电流不变,直到侦测充电电流小于0.1C 时,就表示锂电池已经充电完成。       
  VMAX 方式:VBAT 到达VMAX,我们就认定电池已经充电完毕。
  Safe Timer:只要充电时间大于我们指定的时间,我们及认定充电结束。
  SAFE TEMPERATURE 0-40度条件下充电 超出此范围充电结束
  SAFE CHARGE CURRENT 小于0。2C的电流充电结束;
原理图:

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sandao | 2011-2-25 12:36:44 | 显示全部楼层
NTC为何要这么安排呢,为什么不直接接地+上拉电阻啊·····
hfbjjs | 2011-2-25 22:38:26 | 显示全部楼层
NTC为何要这么安排呢,为什么不直接接地+上拉电阻啊·····
电路安排布局是五花八门的,这也是百花齐放的好处!
由于热敏电阻是负温度系数,这种接法有利于温度高输出也高,不需要由程序去"反过来".---但是这样不利于公共地线连接.
直接接地+上拉电阻的优点缺点与上面相反!
怎么做法? 没有千篇一律的固定格式!该你自己做时,完全可以-------直接接地+上拉电阻!
不能说谁对谁错.都是方法问题.殊途同归!
仅供参考!
sandao | 2011-2-26 12:35:14 | 显示全部楼层
工程师果然经验老道,游刃有余啊···
qianslong | 2011-2-27 15:11:55 | 显示全部楼层
看2711内部有基准电压,据说使用内部基准分辨率也能达到8位,为何楼主还是需要使用外部基准?难道内部基准使用中会有很多问题?另外内部基准会不会影响AD的线性?
hfbjjs | 2011-2-27 15:42:28 | 显示全部楼层
首先说明:这个示例是多年之前代理商给我发的.不是我做的.
----但是,它们具有通用性.万变不离其宗!
就内部/外部基准使用选择问题,说一下选择原则:
使用内部还是外部基准,主要看看项目里的基准电压是否稳定,如果不够稳定,就必须使用外部基准,这是第一个原则!
使用内部还是外部基准,主要看看项目里的测量要求否较高,分辨力要求如何.如果要求较高,就必须使用外部基准,这是第二个原则!
具体说到充电器,电路由与电池有关的电源供电,它偏偏就在单片机可以正常工作的范围内,而这个电压是在一定范围内变化的,利用它做基准当然不合适了.-----使用海平面做基准就比较可靠,如果利用我们家乡小河的水平面就不能做基准了!因为小河水位不稳定!
至于 AD 的线性则是另外一个问题.就是每变化一个字的输入电压是否一直跟踪良好!如果一开始,每 x mV 输入就改变一个字,到后来,每改变 x*N mV 才改变一个字,就叫做线性不好了!( N 可以是任何正小数或整数.)
-----有努力就有回报,还是多阅读一些这方面知识的书籍,以及多实践,就可以获得更多更好的理解!
仅供参考!
qianslong | 2011-2-27 15:53:28 | 显示全部楼层
刚在另外一篇文章里你谈到内部基准是由VDD分压得到的,不是很明白,烦请证实一下。
qianslong | 2011-2-27 16:04:53 | 显示全部楼层
另外,在那个充电器的原理图上P40直接接在电源上。如果选用VDD做基准,P40是否无需连接VDD,只用设定VDD作为基准即可?
hfbjjs | 2011-2-28 23:29:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 hfbjjs 于 2011-3-1 20:01 编辑

刚在另外一篇文章里你谈到内部基准是由VDD分压得到的,不是很明白,烦请证实一下。
在 2711 选择内部基准时,有好几种选择,内部肯定有分压了!---没有分压怎么能够有几种?/color]
另外,在那个充电器的原理图上P40直接接在电源上。如果选用VDD做基准,P40是否无需连接VDD,只用设定VDD作为基准即可?
如果选用VDD做基准:还要区别内部基准还是外部基准,即使 VDD 一样,也有选择区别.
选择内部 VDD ,那么 P40 仍然可以使用作为 I/O 或 AD 输入.
选择外部基准, P40 就不能使用作为 I/O 或 AD 输入.仅仅可以接外部基准电压.

上面 2 行千万弄明白了啊!
仅供参考!
qianslong | 2011-3-1 07:53:17 | 显示全部楼层
谢谢您的详细讲解!
想再请教一下,选择内部VDD做基准,P40另作它用(或IO或AD)与从P40输入VDD作为基准,精度上有没有差别?
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