司在电擅自主理姐回 l自FEEfEREEB ,. 吨，继镶铺、镶氢电: 池之后，可充电鲤离. 子电池以其优良的特 性为人们所重视。目前在国内 i -主要是用于移动电话和笔记本电 脑，少量用于仪器仪表。与前两种电池 相比，铿离子电池具有更高的重量比能 量、休积比能量、充放电寿命以及能量保 持率指标 j 同时没有记忆效应，安全性 好，无环境污染。由于目前国内还无法 批量生产铿离子电池，因而成品电池的 市场售价奇贵，例如西门子s4数字手机 节组合并附上原装保护电路的电池，外 用的 7.2V/12伽幽鲤离子电池，价为 充满(或仍有放电容量) ，这时要强制整 组电池停止充电(或放电)。电路核心 11∞- 13∞元/只，摩托罗拉的精英 168 形尺寸为 36.5 x68 .5(mm) 。由于是附加 保护电路的裸芯电池组，便于将其装入 电池盒内出售(利用摩托罗拉的厚龟背 电池恰好可以装配) ，使之大幅升值。 图 1 是两节可充铿离子电池的保护 电路。在充放电过程时可能 A 先充饱 (或先放电至低端点电压值)而 B 仍未 铿离子电池与镇氢、镇铺电池相比 VG203A 是专用控制 IC ，内有四个电压 比较器以及放电控制回路、短路保护及 延迟电路、基准电压源及电压移动和逻 l 高一特点，即电池运行时必须有保护电 路，以防过充、过放、短路以及处银两只 辑门电路。 比较器 VDl 、 VD3 分剧检测 电池 1 和 2 的过充电电压，当任一电池 以上串联使用时的平衡问题，这是由电 端电压超过设定的问限电压(例如典型 键电池也在此价范围，而且市场上几乎 见不到单元电池出售。 ., 135伽山h ，单节尺寸为 +18 x 65(mm) 两 池特性所致。因而锤离子电池的应用， 值为 4.20V) 时， Cout 端输出低电平，造 必须将专用的保护电路永远背在电池身 使外接的 N 沟道 MOS 管关断而停止充 上"狼狈为奸"地出售和使用，造成整组 电池的成本增加不少-。 电。 移动手机是以两节铿电池串联来使 用的。本文介绍即是两节铿电池组所使 用的保护电路和充电电路。以 SONY 的 US18650S为应用对象，其容量 7.2V/， 4 比较器 VD2"VD4 则分别检测电池 1 和 2 的过放电电压，当任一电池端电 压低于设定的门限值(例如典型值为 2.50V) 时， Dout 端输出低电平，使外接 MOS 管关断而停止对负载供电。由于使 用中可能产生短时间的过放电状态，例 如白炽灯泡接通瞬间便属于?假过放 电"现象，对此也路内部设置 Ct 端子，与 , 同时充饱， Cout 输出低电平而 停止充电，以保障两节电池具 有相等容量。为减少 PCB 占用 电池组空间， VG203A 及其它元件均采用 • . Vdd" 端外接一延时电容，可以人为设定 SMD , ICl 为 8 脚 SOP 封装， MOS 管使用 SMDI5N05 , rDs = 0.10 。 延时时间，以允许使用某些会产生浪涌 图 2 示出两节铿离子电池的充电电 电流冲击电池，其电容数值与延迟时间 路实例，其电路很简单:恒压恒流充电。 的关系如下式= 时= (C x 0.67 x Vdd) / 图中所示 IC1 为国半公司的 LM3420一 8 .4，为专用充电 IC 。该系列 IC 共三种规 格，分别适用于一至三节电池的充电电 ( 0 . 067 x IOE- 6) 整体电路的功耗非常小，静态仅路，其差别仅在于 IC 内的电阻阳值，其 O.I /-lA ，动态仅 2.0μA ，因此本保护电路 控制结束充电的精度为 0.5% 。在开始充 并不增加电池的负担。 短路保护检测 电时，电池电压低于 8. 啊， ICl 的 out 端 单元利用检测 V- 端对 Vc 端电压值而 无输出， Q2 关断， LM317 工作在恒流输 得到短路电压。当短路电压电压在 O .4V 以上， Dout 端为低电平输出，外接 MOS 管关断，防止持续大电流对电池的破 坏。显然，由于 O .4V 这一门限已经 IC 1 出状态，其输出 ILim = 1. 25/RLim 。当电 池电压升至 8. 啊， ICl 的 out 端输出高电 平使 Q2 导通， Q2 控制 ADJ 端，令 IC2 的 out 端电压大幅下降使充电电流维持在 确定，因此选择外接的 MOS 管导通电阻 一很小的我值上，让电池处于浮充状 值 r DS 很重要(尽量小) ，尤其在大电流 态。在正常充电期，充电速率为 lC ，以此 工作状态，要保证负载正常工作与电池 安全。另外，内部也设定了短路检测延 电路而言，设定为 135OmA ，这时 IC2 要外 加散热片(或换用 LM350 、 LM338 等输出 迟动作的定时器，其时间苟固定值 电流更大的稳压器)。当电池容量不同 2.0mS ，在 V- 与 Vss 端电压高于 V- 端 时，只需计算RLim 数值即可。类似的充 电位时，短路检测状态会自动复位。~电器专用 IC 还有 LT1510 等电路。 如前述由于两节电池串联，性能参数不 由于鲤离子电池的端电压较高，单 ~ 可能完全一致，在充电过程中可能会发 生 J节先充饱而另一节来充 满，鉴于此， VG203A 内部有两 条放电回路，提供自动汇流渠 道。当任一电池先达到充饱电 庄的门限 4.20V 而另一电池 尚未达标时，先饱的被 ICl 放 电，放电电流为 1臼础，待两者 节即相当于三节镇氢或镇铺电池，加上 近年流行环保意识和绿色设计概念， IC 王作电压都向低压 (3.3V) 和超低压(约 2V) 努力，同时随着，电池成本的下降，铿 离子电池的应用将，更广泛。口北京白板 货讯:北京合玄公司供 SONY7 . 2V 1350mAh电池及保护电路每 只 ~80 元，钮扣可充电池 CR2025A3V60 们i卢 e二23D M 每只 LE N48@1 16 元，均含邮 · a‘同. k- 才责。地址 z 北 i 京首体南路二 i 号(t阳) , 1 电话 "6834∞88 怜- ?P寸T 296 剿4、 68348111 a 叫萨 , LFU ., . LF 』 MZMm JMmMJ l"3 :J 、 v 7M um 'd t 也叩洼洼峨 "υM . qm@ 刷。 3 、 产 、 . Ae--aE . 3H.e 12. ① mm > hke曲 @同· 事得皿』辍 『， 『，- 吨J'