接到了一個設計電池充電器的任務。我決定使用德州儀器 (TI) 的 BQ2000TSN,因為它在電池化學方面具有多功能性。就我而言,電池充電器用于為鋰離子電池組充電。
BQ2000 在引腳 3 上有一個開漏 N 溝道 LED 輸出,可與 LED 一起用作充電狀態指示器。簡而言之,不同的模式是:
- 高阻抗,快速充電周期結束(內部 FET 不導通)
- 低速充電(內部 FET 導通)
- 1 Hz 閃光,故障情況,例如溫度過高
我參考 BQ2000 的數據表以獲得更詳細的描述。
最簡單的方法是將一個 LED 連接到引腳 3 以進行狀態指示。但對我來說,有兩個 LED 會更合乎邏輯:一個是綠色,表示充電過程已成功結束;和一個紅色 LED,指示正在充電和故障模式。
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我需要一個便宜的電路,所以我決定建立一個分立電路來完成這項工作。圖 1描述了電池充電器的 LED 電路。
圖 1電池充電器的 LED 電路。
電池充電器電路已被移除,以便于解釋。電路的每個狀態描述如下:
狀態 1:? LED引腳輸出 BQ2000 高阻抗。
Q2 不會導通,因為柵極輸入通過 R7 被拉低。+5V 將通過 R4 施加到 R2 和 R3 的橫截面,導致 D2 保持關閉,因為 D2 和 R2 上的壓降太低。Q1 將導通,因為 +5V 將通過 R3 在柵極上可用,從而導致 D1 點亮。C4 不會被充電,因為 C7 用作隔直電容器。
狀態 2:? LED引腳輸出 BQ2000 低阻抗。
R2 通過 BQ2000 的引腳 3 被拉低,導致 D2 亮起。Q1 將不再導通,因為柵極通過電阻 R3 被拉低,導致 D1 熄滅。
狀態 3:? LED引腳輸出 BQ2000 1 Hz 閃爍。
圖 2顯示了 BQ2000 引腳 3 處 1Hz 信號的屏幕截圖。C7 將傳導阻塞波信號,使 C4 通過二極管 D7 充電。一旦 C4 的充電電壓達到 Q2 的柵源閾值電壓,Q2 就開始導通。這將導致 Q1 的柵極通過 Q2 下拉。D1 將熄滅,因為 Q1 不再導通。
圖 2 BQ2000 引腳 3 處的 1Hz 信號。
C4 將在每個低到高的側面充電,然后放電。因此,重要的是 C4 上的電壓將保持高于 Q2 的柵源閾值電壓。否則 D1 也會閃爍。這將通過 C4 和 R7 的 RC 時間 t=R*C 來處理。
在 R2 和 R3 的交叉點部分,塊波信號也可用,導致 D2 以 1 Hz 的頻率閃爍。
請注意,R4 和 R3 在 1 Hz 信號的高電平時間配置為分壓器,引腳 3 為高阻抗:
在這種情況下,D2 和 R2 上的壓降為 5V-4.76V=0.24V,這不足以點亮 D2。
當 1 Hz 信號為低電平時,需要 D8 為 C7 充電。如果沒有 D8,1 Hz 信號的極性將轉換為負信號。
我注意到當沒有電池連接到充電器時會出現第四種模式。圖 3顯示了在 BQ2000 的引腳 3 處測得的信號。
圖 3在 BQ2000 的引腳 3 處測得的信號。
它是一個脈沖信號,高 10.5 秒,低 500 毫秒。也許我錯過了一些東西,但我無法在 BQ2000 的數據表中找到它。為了完整起見,我決定提及它。選擇 C4 和 R7 的方式是,LED D2 也會以該頻率閃爍,以便用戶可以注意到是否連接了電池。
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