解讀鋰離子電池監(jiān)控電路和保護(hù)電路

　　電池供電系統(tǒng)監(jiān)控電路

　　如圖所示為由ISO122P／124與儀表放大器INA105、多路選擇器構(gòu)成的600V電池系統(tǒng)的電池監(jiān)控電路。電路對(duì)50個(gè)12V串聯(lián)電池（即總電壓 600V）的充放電進(jìn)行檢測(cè)，以防止過(guò)充電或過(guò)放電。ISO122P／124的輸入電壓為單個(gè)12V電池兩端端電壓經(jīng)兩個(gè)10kΩ分壓得到e／2電壓，經(jīng)過(guò)隔離放大后送到INA105。INA105接成增益為1的反相放大器，輸出e／2到多路選擇器，由多路選擇器控制選擇輸出。

　　很多電池供電系統(tǒng)都需要一個(gè)可視指示器，用于指示何時(shí)需要更換電池。一般用LED做這種指示燈，但它們至少要消耗 10mA的電流。這個(gè)不小的電流會(huì)加速電池的放電，縮短電池的可用壽命。下圖使用了一種采樣數(shù)據(jù)技術(shù)降低了監(jiān)控電路的平均功耗。該電路的待機(jī)電流為 5μA，在指示低電壓時(shí)耗電為30μA。

　　圖示，這個(gè)監(jiān)控電路不會(huì)連續(xù)消耗電池電能，而是通過(guò)采樣輸入，實(shí)現(xiàn)5μA的待機(jī)功耗，以及30μA的低電壓指示功耗。

　　在控制器有效的80μs導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)，控制器的VPP輸出切換為VCC，而在關(guān)斷期間則切換為高阻。一個(gè)快速安定基準(zhǔn)設(shè)定了觸發(fā)點(diǎn)。R2必須足夠小，以為 LT1009提供所需最小電流。R3、R4和R5對(duì)電池電壓做分壓，并送入一個(gè)比較器的輸入端。電阻提供了5.5V的下觸發(fā)點(diǎn)和5.95V的上觸發(fā)點(diǎn)。內(nèi)部比較器有低電流偏置點(diǎn)，從而能夠?yàn)榉謮浩魇褂么笞柚惦娮?。R5設(shè)定了比較器的遲滯。比較器驅(qū)動(dòng)一個(gè)內(nèi)部RS觸發(fā)器，當(dāng) VINSETPOINT+DELTA時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位（ON/OFF=ground）。

　　鋰離子電池監(jiān)控器

　　鋰離子電池監(jiān)控器除了有保護(hù)電路外（可保護(hù)電池在充電、放電過(guò)程免于過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)熱），并且能輸出電池剩余能量信號(hào)（用LCD顯示器可形象地顯示出電池剩余能量），使用者能隨時(shí)了解電池的剩余能量狀態(tài)，以便及時(shí)充電或更換電池。它主要用于有μC或μP的便攜式電子產(chǎn)品中，如手機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)、醫(yī)療儀器或音、視頻裝置等。

　　這里以DS2760為例說(shuō)明該器件的特點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用電路。該器件有溫度傳感器，能檢測(cè)雙向電流的電流檢測(cè)器及電池電壓檢測(cè)器，并有12位ADC將模擬量轉(zhuǎn)模成數(shù)字量；有多種存儲(chǔ)器，能實(shí)現(xiàn)電池剩余能量的計(jì)算。它是將數(shù)據(jù)采集、信息計(jì)算與存儲(chǔ)及安全保護(hù)于一身。另外，它具有外圍元件少、電路簡(jiǎn)單、器件封裝尺寸?。?.25mm×2.75mm管芯式BGA封裝）的特點(diǎn)。

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