電池充電管理芯片選型
電子產品,尤其是需要隨身攜帶的電子產品都會用到鋰電池,會需要對鋰電池進行電源管理,會涉及到鋰電池充電,放電,電壓檢測過程。
電池電量硬件檢測。
我們設計的產品,因為對電池電壓的精度要求不高,都用單片機內部ADC,參考電壓也采用係統LDO給單片機供電的電壓,一般來說,3.3V作為參考電壓即可。
對鋰電池的電壓檢測,因為鋰電池電壓最高可以到4.2V,如果外接充電器甚至達到5V或者6V電壓,而單片機滿量程是3.3V,所以一般使用串聯兩個電阻進行分壓,單片機采集分壓電阻端的電壓在進行分壓比例,計算出鋰電池的電壓值。
軟件ADC采集部分,每個單片機的配置各不相同,精度也各不一樣,這裏假設12位ADC進行公式計算,12位ADC共4096階,假設分壓電阻是兩個100K電阻,如果采集到的ADC值是1234,那麼采集到的電壓值是: 2345乘3300mV,再乘以分壓的係數2倍,再除以4096階數,求得電壓值是3778mV。
公式:電池電壓=(當前采集值*分壓值*參考電壓)/ADC分階數。
電池充電管理芯片選型
其實充電芯片品牌極多,我們在設計選型時,常常考慮 芯片穩定性,充電電流大小,充電電壓範圍,以及芯片成本來進行綜合考慮。
我們可以使用聖邦微的SGM4056,如果電池容量不大,可以控製在350mV以內,此芯片還可以提供充電充滿後反饋引腳。給單片機判斷是否充滿。
單片機軟件對鋰電池的管理
單片機在軟件的電池采集管理與分析過程中,需要能夠區分,未充電,充電進行中,充電滿。這三個大的電池狀態,怎麼區分呢?
鋰電池沒有充電時,單片機係統沒有外接充電器,單片機采集到的電壓是不會超過4.3V的。範圍在電池截止電壓~4.2V以內。
當外接充電器時,檢測出來的電壓大於4.3V,則代表充電過程中。
單片機係統處於充電中,當充電管理芯片引腳的引腳電平發生變化,如變成高電平,則表示充電滿,每個品牌的充電反饋信號有可能相同,請參考對應規格書。
在正常使用的放電過程中,還需要對電壓采集進行判斷,防止電壓過度放電損壞電池或者電池保護。一般選用3.4V作為門檻值,低於3.4V則觸發電池電量報警。具體數據需要結合產品特性來選定。
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