0 引言
便攜式電子產(chǎn)品以電池作為電源。隨著便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，各種電池的用量大增，并且開(kāi)發(fā)出許多新型電池。近年來(lái)開(kāi)發(fā)的高能量密度的鋰離子電池具有體積小、容量大、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)等特性，非常適合便攜式系統(tǒng)的應(yīng)用。
在便攜式電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，其電源管理模塊的設(shè)計(jì)是十分重要的，因?yàn)檫@關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、持續(xù)性及快速恢復(fù)的能力問(wèn)題。尤其是在使用鋰電池作為系統(tǒng)電源時(shí)，其電源管理模塊的作用更加突現(xiàn)。本文針對(duì)鋰電池充電的特點(diǎn)，介紹了一種基于bqTINY-II的便攜式電子心音檢測(cè)儀電源管理模塊解決方案。
1 鋰離子電池充電過(guò)程
鋰系列(鋰離子或鋰聚合物)電池的充電過(guò)程分為3個(gè)階段，如圖1所示。
圖1 三階段充電流程圖
第一階
段為檢驗(yàn)和預(yù)充電階段。該階段主要的任務(wù)是：驗(yàn)證電池的溫度并將其調(diào)整到適合快速充電的范圍內(nèi);檢測(cè)電池電壓并將其提高到一個(gè)安全水平。溫度檢驗(yàn)和預(yù)充電提高了電池的安全性和使用壽命。
第二階段將以“1C”或略低的電流進(jìn)行恒流充電。一旦電池達(dá)到它的電壓限幅4.1V或4.2V，則已完成對(duì)大約70%的容量的充電，并進(jìn)入第三階段充電。
第三階段是對(duì)電池進(jìn)行恒壓充電，為了使安全性和電量達(dá)到最大化，需要將充電電壓穩(wěn)定在±1%的精度內(nèi)。在恒壓充電階段，充電電流逐漸變小，并且在大多數(shù)情況下，當(dāng)這個(gè)充電電流接近快速充電電流的10%，即C/10時(shí)，充電過(guò)程就結(jié)束了。
2 基于bqTINY-II的電源管理模塊
bqTINY-II是TI推出的電池充電管理芯片，它為電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來(lái)一套集成解決方案。該芯片將自動(dòng)電源選擇、功率FET和電流傳感器、高精準(zhǔn)度的穩(wěn)流和穩(wěn)壓能力、充電狀態(tài)顯示和充電中止等功能集為一體。它的一個(gè)重要特點(diǎn)是其可以選擇兩種充電模式，支持目前流行的USB接口充電。
bqTINY-II支持三階段的充電程序如圖1所示，包括預(yù)充電調(diào)節(jié)階段、恒流充電階段以及許多設(shè)備制造商都要求的高精準(zhǔn)度恒壓充電階段。bqTINY-II的功耗極低，當(dāng)系統(tǒng)未連接至電源時(shí)，bqTINY-II就會(huì)進(jìn)入低功耗休眠模式，它此時(shí)只會(huì)從電池汲取非常少的電量。
