基于DS2770的电池监控器和充电器参考设计
本应用笔记提供ds2770电池监测器和充电控制器的参考设计，包括为单节锂离子（li-ion）或3节nimh电池组充电的所有支持电路。本文介绍了为快速充电和涓流充电选择支持组件的示例计算，以及用于执行电池监控功能和电池电量计功能的电路。本文还讨论了保护电路和ds2770充电控制器免受esd影响的问题。
概述
本应用笔记给出了基于ds2770的充电控制器参考设计（见图1），用于 单节li+和三节电池组镍氢电池组。它适用于电流限制充电 开路电压不大于 10v 的电源。本设计假设ds2770 配置了一个内部电流检测电阻器，并存在li+电池所需的保护电路 用于电池组。
该电路的设计考虑了三个重要问题：充电电流和晶体管偏置， ds2770过压保护如果电池保护器开路，esd保护。
本应用笔记提供了确定4.2v li+电池组元件值的计算示例 采用1a充电电流和50ma涓流充电电流;但是，可以将这些值修改为 根据具体应用定制电路。
参考设计
图1.推荐用于单节li+和三节电池组nimh电池组的原理图。
充电电流和晶体管偏置—快速充电
ds2770根据电池电压提供两种充电速率。如果电池 电压低于3.0v，在快速充电开始之前使用涓流充电来恢复电池电压。 充电通过晶体管t1和t2控制，ds2770根据需要打开和关闭。
快速充电由晶体管t1控制。但是，重要的是要注意充电电流必须 受充电源限制，因为t1充当充电源和充电源之间的低阻抗开关 电池。为了最有效地充电，t1 应该几乎不处于饱和区域。的金额 从t1底部流出以达到饱和的电流取决于其beta（βt1） 和所需的电荷 当前：
饱和基极电流 = 所需充电电流 / βt1
电阻r2限制进入ds2770 cc引脚的电流，从而控制t1基极电流。什么时候 确定r2的最佳值，使用最大可能的电池电压（v.bat） 以获得最坏情况 场景。然后可以按如下方式计算 r2：
r2 = vr2/我r2= （（vbsat- 五抄送） × βt1） / 所需充电电流
哪里
vbsat（饱和基极电压） = v.bat+ v行政长官- 五eb= v.bat+ 0.2v - 0.7v = v.bat- 0.5v
和 v抄送是ds2770 cc引脚上的电压。在充电过程中，cc 引脚在内部被拉至 gnd; 但是，cc引脚上有一些内阻，通常为200ω;因此，v抄送可以计算为 遵循：
v抄送= cc 引脚的饱和基极电流×内阻
示例：对于需要1a充电电流的4.2v li+电池组（充电时最大4.3v）， t1 选择最小 beta 为 100 的 fmmt718 晶体管。该晶体管需要 10ma 的电流 提供 1a 充电电流时基极电流将饱和。因此，cc引脚上的电压 将为2.0v，因此r2选择180ω电阻。
r2 = （（v.bat+ v行政长官- 五eb- 五抄送) × βt1） / 期望充电电流
= （（4.3v + .2v - .7v - 2v） × 100） / 1a
= 180ω
∴选择 r2 为 180ω
充电电流和晶体管偏置—涓流充电
涓流充电由 t2 门控，电流由 r6 限制。r6的值取决于 涓流充电所需的充电源 （vch） 和电流。计算值时 的 r6，假设 v.bat= 0v，这将产生最坏情况下的涓流充电电流。因此，电压 跨 r6 是：
vr6= vch - v.bat- 五行政长官= 直流通道 - 0.2v
其中vch是充电源电压，v行政长官是饱和晶体管上的压降，并且
r6 = vr6/ 最大涓流充电电流
r6还需要能够耗散所需的最大功率，以使电阻器额定功率 （公关r6） 如下所示：
公关r6=（最大涓流充电电流）² × r6
t2基极电流可以使用公式1确定，使其在饱和区域工作。 然而，由于涓流充电电流低，β对于t2不太重要，因此更便宜 具有较低β的晶体管可用于该晶体管。
在涓流充电期间，ds2770 uv引脚被拉至gnd，与cc引脚一样，通常有 uv引脚上的200ω内阻。因此，uv引脚上的电压，v紫外线，可以在 与 v 相同抄送（见等式4）。此外，还可以计算t2饱和基极电压 使用公式3，vbat = 3.0v，因为这是涓流充电期间的最高vbat电压。 然后，r3 的值可以按如下方式计算：
r3 = （（vbsat（t2）- 五紫外线) × βt2） / 最大涓流充电电流
示例：10v充电源需要50ma涓流充电电流，因此选择r6作为 200ω电阻，额定功率为1瓦。t2选择β = 20的4403晶体管，需要3ma 饱和基极电流。在这种情况下 v紫外线= 0.6v，因此r3使用1kω电阻。
r6 = （vch - v.bat- 0.2v） / 最大涓流充电电流
= （10v - 0v - 0.2v） / 50ma
= 196ω
∴选择r6为200ω
公关r6= （最大涓流充电电流）² × r6 = （50ma）² × 200ω
= .5 w
∴选择 r6 以使其额定功率高于 1/2 瓦，例如 1 瓦 2512 封装
r3 = （（vbsat（t2）- 五紫外线) × βt2） / 最大涓流充电电流
= （（3.0v - .6v） × 20） / 50ma
= 960ω
∴选择 r3 为 1kω
过电压
如果li+保护电路打开充电，充电时可能会出现过压情况 路径由于任何类型的保护问题。如果发生这种情况，vin和vdd引脚将受到 整个充电源电压（本电路中最高10v）。齐纳二极管d1用于箝位vdd电压达到安全水平。所选齐纳二极管值应大于 电池组（即li+为4.3v，镍氢为5.25v），但低于vdd引脚额定值（6v）。
电阻r5在过压情况下限制流过d1的电流。电压 r5上的压降将基于充电源电压和d1的值。因此，价值 r5 应根据 d1 所需的额定功率确定（prd1），这也将是 r5 的额定功率，因此：
r5 = （vch - vd1）² / 公关d1
示例：d1选择额定功率为1/20瓦的5.6v齐纳二极管。带 10v 充电电源和 5.6v 齐纳二极管在r5两端产生4.4v压降。因此，为了限制流过d1和r5的电流， r5必须至少为390ω，额定功率为1/20瓦。
r5 = （vch - vd1）² / 公关d1
= （10v - 5.6v）² / （1/20 瓦）
= 387ω
∴选择 r5 在 0201 封装中额定功率为 390ω，功率为 1/20 w
注意：r5不应超过1kω，以保持ds2770的功率。
当发生过压情况时，ds2770的内部电路将vin引脚箝位至 一个二极管压降（0.7v）高于vdd。电阻r4保护vin引脚，其尺寸必须保持vin码 输入电流低于0.6ma，这是vin可以安全承受的最大电流。因此，最小 r4 的可接受值可以按如下方式确定：
r4 = （直流电通道 - （vdd + .7v）） / 0.6ma
由于电池电压实际上是在vin引脚上测量的，因此有人担心电阻r4可能会 在电压读数中产生错误。但是，由于vin引脚的输入阻抗 最小值为15mω，因此增加一个高达15kω的电阻只会影响读数0.1%。功耗 对于r4来说不是问题，因为很少有电流可以流过这条路径。
示例：vdd上为10v充电源和5.6v齐纳时，r4必须在6.2kω至15kω之间 提供足够的vin保护，同时将测量精度保持在0.1%以内。
r4 = （垂直通道 - （vdd + .7v）） / 0.6ma = （10v - （5.6v + .7v）） / 0.6ma
= 6.17kω
∴选择 r4 为 6.2kω
请注意，在过压条件下，vdd 的内部箝位可保护 vin;然而，这 箝位会导致电压、电流和温度的实时读数不可靠。一旦 错误条件被消除，读数将再次变得稳定。
静电防护
图 1 中所示的充电源、pack+、pack- 和数据端子是 电池组并暴露于可能的 esd 事件中。为了防止这些事件，r1 和 r7 是 150ω电阻，保护ds2770 vch和dq引脚免受充电源和 数据终端。电阻 r4 和 r5 可保护 vin 和 vdd 免受 pack+ 端子上事件的影响 除了提供上一节中描述的功能之外。这些组件的使用 产生符合 iec1000-4-2 型号 esd 要求的电路，空气电压为 ±15kv，空气电压为 ±8kv 联系。
其他组件
此参考设计包括四个 100pf 电容器。c1 滤除 pack+ 上的电压，并 pack-端子，c3是vdd引脚上电池电压的旁路电容器。c4 创建低通 用于电流检测输入的滤波器，如ds2770数据资料所示。
对于某些充电源，由于 高电流负载。如果vch降至电池电压以下，ds2770会将其解释为： 充电源已被移除，它将终止充电，直到另一个启动充电条件为 遇到。电路中包括r1和c2，以防止初始压降 被ds2770误解。这些值可以针对具有高纹波或噪声的电荷源进行调整 内容。
总结
本应用笔记介绍了一个充电控制器参考设计，其中包括充电组件 为了安全起见。该设计提供了快速和涓流充电以及 在充电过程中保护器打开时保护ds2770。该电路还进行了测试。 esd 硬度符合 iec1000-4-2 esd 模型。
基于STM32单片机的语音贩卖机系统设计
有线宽带与传统ADSL的区别
智能手环升级智能手表的性能？小米手环8 Pro会凭借哪些性能取胜
Capasso和Lopez联手开发新款器件 基于MEMS芯片的超级透镜
中国加速对智能网联汽车和自动驾驶行业的政策支持
基于DS2770的电池监控器和充电器参考设计
温度传感器及热敏元件知识
OPPO以线上发布会的形式发布了OPPO K7x新品
模拟电路网络课件 第四十六节:非正弦波信号产生电路
华为发布了“Any Workload，Any Site，One System”超融合基础设施产品新理念
南大高力波组堆垛生长晶圆级二维材料范德华超导异质结
SpaceX2018年首次发射成功 发射富有神秘感
如何测试电路板的结构完整性
usmile电动牙刷怎么样？值得入手吗？
shijidianli在哪些情况下测量吸收比和极化指数
rfid技术怎样实现医疗器械的智能化的控制
相较于比亚迪，金彭在新能源汽车领域有什么优势？
六款值得新手购买的相机推荐
虹科分享 | 更快捷方便的PCAN FD波特率采样点计算工具分享
【Z站推荐】AWTK最新动态：使用serial_widget简化串口编程
概述
本应用笔记给出了基于ds2770的充电控制器参考设计（见图1），用于 单节li+和三节电池组镍氢电池组。它适用于电流限制充电 开路电压不大于 10v 的电源。本设计假设ds2770 配置了一个内部电流检测电阻器，并存在li+电池所需的保护电路 用于电池组。
该电路的设计考虑了三个重要问题：充电电流和晶体管偏置， ds2770过压保护如果电池保护器开路，esd保护。
本应用笔记提供了确定4.2v li+电池组元件值的计算示例 采用1a充电电流和50ma涓流充电电流;但是，可以将这些值修改为 根据具体应用定制电路。
参考设计
图1.推荐用于单节li+和三节电池组nimh电池组的原理图。
充电电流和晶体管偏置—快速充电
ds2770根据电池电压提供两种充电速率。如果电池 电压低于3.0v，在快速充电开始之前使用涓流充电来恢复电池电压。 充电通过晶体管t1和t2控制，ds2770根据需要打开和关闭。
快速充电由晶体管t1控制。但是，重要的是要注意充电电流必须 受充电源限制，因为t1充当充电源和充电源之间的低阻抗开关 电池。为了最有效地充电，t1 应该几乎不处于饱和区域。的金额 从t1底部流出以达到饱和的电流取决于其beta（βt1） 和所需的电荷 当前：
饱和基极电流 = 所需充电电流 / βt1
电阻r2限制进入ds2770 cc引脚的电流，从而控制t1基极电流。什么时候 确定r2的最佳值，使用最大可能的电池电压（v.bat） 以获得最坏情况 场景。然后可以按如下方式计算 r2：
r2 = vr2/我r2= （（vbsat- 五抄送） × βt1） / 所需充电电流
哪里
vbsat（饱和基极电压） = v.bat+ v行政长官- 五eb= v.bat+ 0.2v - 0.7v = v.bat- 0.5v
和 v抄送是ds2770 cc引脚上的电压。在充电过程中，cc 引脚在内部被拉至 gnd; 但是，cc引脚上有一些内阻，通常为200ω;因此，v抄送可以计算为 遵循：
v抄送= cc 引脚的饱和基极电流×内阻
示例：对于需要1a充电电流的4.2v li+电池组（充电时最大4.3v）， t1 选择最小 beta 为 100 的 fmmt718 晶体管。该晶体管需要 10ma 的电流 提供 1a 充电电流时基极电流将饱和。因此，cc引脚上的电压 将为2.0v，因此r2选择180ω电阻。
r2 = （（v.bat+ v行政长官- 五eb- 五抄送) × βt1） / 期望充电电流
= （（4.3v + .2v - .7v - 2v） × 100） / 1a
= 180ω
∴选择 r2 为 180ω
充电电流和晶体管偏置—涓流充电
涓流充电由 t2 门控，电流由 r6 限制。r6的值取决于 涓流充电所需的充电源 （vch） 和电流。计算值时 的 r6，假设 v.bat= 0v，这将产生最坏情况下的涓流充电电流。因此，电压 跨 r6 是：
vr6= vch - v.bat- 五行政长官= 直流通道 - 0.2v
其中vch是充电源电压，v行政长官是饱和晶体管上的压降，并且
r6 = vr6/ 最大涓流充电电流
r6还需要能够耗散所需的最大功率，以使电阻器额定功率 （公关r6） 如下所示：
公关r6=（最大涓流充电电流）² × r6
t2基极电流可以使用公式1确定，使其在饱和区域工作。 然而，由于涓流充电电流低，β对于t2不太重要，因此更便宜 具有较低β的晶体管可用于该晶体管。
在涓流充电期间，ds2770 uv引脚被拉至gnd，与cc引脚一样，通常有 uv引脚上的200ω内阻。因此，uv引脚上的电压，v紫外线，可以在 与 v 相同抄送（见等式4）。此外，还可以计算t2饱和基极电压 使用公式3，vbat = 3.0v，因为这是涓流充电期间的最高vbat电压。 然后，r3 的值可以按如下方式计算：
r3 = （（vbsat（t2）- 五紫外线) × βt2） / 最大涓流充电电流
示例：10v充电源需要50ma涓流充电电流，因此选择r6作为 200ω电阻，额定功率为1瓦。t2选择β = 20的4403晶体管，需要3ma 饱和基极电流。在这种情况下 v紫外线= 0.6v，因此r3使用1kω电阻。
r6 = （vch - v.bat- 0.2v） / 最大涓流充电电流
= （10v - 0v - 0.2v） / 50ma
= 196ω
∴选择r6为200ω
公关r6= （最大涓流充电电流）² × r6 = （50ma）² × 200ω
= .5 w
∴选择 r6 以使其额定功率高于 1/2 瓦，例如 1 瓦 2512 封装
r3 = （（vbsat（t2）- 五紫外线) × βt2） / 最大涓流充电电流
= （（3.0v - .6v） × 20） / 50ma
= 960ω
∴选择 r3 为 1kω
过电压
如果li+保护电路打开充电，充电时可能会出现过压情况 路径由于任何类型的保护问题。如果发生这种情况，vin和vdd引脚将受到 整个充电源电压（本电路中最高10v）。齐纳二极管d1用于箝位vdd电压达到安全水平。所选齐纳二极管值应大于 电池组（即li+为4.3v，镍氢为5.25v），但低于vdd引脚额定值（6v）。
电阻r5在过压情况下限制流过d1的电流。电压 r5上的压降将基于充电源电压和d1的值。因此，价值 r5 应根据 d1 所需的额定功率确定（prd1），这也将是 r5 的额定功率，因此：
r5 = （vch - vd1）² / 公关d1
示例：d1选择额定功率为1/20瓦的5.6v齐纳二极管。带 10v 充电电源和 5.6v 齐纳二极管在r5两端产生4.4v压降。因此，为了限制流过d1和r5的电流， r5必须至少为390ω，额定功率为1/20瓦。
r5 = （vch - vd1）² / 公关d1
= （10v - 5.6v）² / （1/20 瓦）
= 387ω
∴选择 r5 在 0201 封装中额定功率为 390ω，功率为 1/20 w
注意：r5不应超过1kω，以保持ds2770的功率。
当发生过压情况时，ds2770的内部电路将vin引脚箝位至 一个二极管压降（0.7v）高于vdd。电阻r4保护vin引脚，其尺寸必须保持vin码 输入电流低于0.6ma，这是vin可以安全承受的最大电流。因此，最小 r4 的可接受值可以按如下方式确定：
r4 = （直流电通道 - （vdd + .7v）） / 0.6ma
由于电池电压实际上是在vin引脚上测量的，因此有人担心电阻r4可能会 在电压读数中产生错误。但是，由于vin引脚的输入阻抗 最小值为15mω，因此增加一个高达15kω的电阻只会影响读数0.1%。功耗 对于r4来说不是问题，因为很少有电流可以流过这条路径。
示例：vdd上为10v充电源和5.6v齐纳时，r4必须在6.2kω至15kω之间 提供足够的vin保护，同时将测量精度保持在0.1%以内。
r4 = （垂直通道 - （vdd + .7v）） / 0.6ma = （10v - （5.6v + .7v）） / 0.6ma
= 6.17kω
∴选择 r4 为 6.2kω
请注意，在过压条件下，vdd 的内部箝位可保护 vin;然而，这 箝位会导致电压、电流和温度的实时读数不可靠。一旦 错误条件被消除，读数将再次变得稳定。
静电防护
图 1 中所示的充电源、pack+、pack- 和数据端子是 电池组并暴露于可能的 esd 事件中。为了防止这些事件，r1 和 r7 是 150ω电阻，保护ds2770 vch和dq引脚免受充电源和 数据终端。电阻 r4 和 r5 可保护 vin 和 vdd 免受 pack+ 端子上事件的影响 除了提供上一节中描述的功能之外。这些组件的使用 产生符合 iec1000-4-2 型号 esd 要求的电路，空气电压为 ±15kv，空气电压为 ±8kv 联系。
其他组件
此参考设计包括四个 100pf 电容器。c1 滤除 pack+ 上的电压，并 pack-端子，c3是vdd引脚上电池电压的旁路电容器。c4 创建低通 用于电流检测输入的滤波器，如ds2770数据资料所示。
对于某些充电源，由于 高电流负载。如果vch降至电池电压以下，ds2770会将其解释为： 充电源已被移除，它将终止充电，直到另一个启动充电条件为 遇到。电路中包括r1和c2，以防止初始压降 被ds2770误解。这些值可以针对具有高纹波或噪声的电荷源进行调整 内容。
总结
本应用笔记介绍了一个充电控制器参考设计，其中包括充电组件 为了安全起见。该设计提供了快速和涓流充电以及 在充电过程中保护器打开时保护ds2770。该电路还进行了测试。 esd 硬度符合 iec1000-4-2 esd 模型。
基于STM32单片机的语音贩卖机系统设计
有线宽带与传统ADSL的区别
智能手环升级智能手表的性能？小米手环8 Pro会凭借哪些性能取胜
Capasso和Lopez联手开发新款器件 基于MEMS芯片的超级透镜
中国加速对智能网联汽车和自动驾驶行业的政策支持
基于DS2770的电池监控器和充电器参考设计
温度传感器及热敏元件知识
OPPO以线上发布会的形式发布了OPPO K7x新品
模拟电路网络课件 第四十六节:非正弦波信号产生电路
华为发布了“Any Workload，Any Site，One System”超融合基础设施产品新理念
南大高力波组堆垛生长晶圆级二维材料范德华超导异质结
SpaceX2018年首次发射成功 发射富有神秘感
如何测试电路板的结构完整性
usmile电动牙刷怎么样？值得入手吗？
shijidianli在哪些情况下测量吸收比和极化指数
rfid技术怎样实现医疗器械的智能化的控制
相较于比亚迪，金彭在新能源汽车领域有什么优势？
六款值得新手购买的相机推荐
虹科分享 | 更快捷方便的PCAN FD波特率采样点计算工具分享
【Z站推荐】AWTK最新动态：使用serial_widget简化串口编程