充電IC原理介紹和相關差異Q3年度教育訓練F4 TE王成偉Pegatron Electrical Engineering Department內容一常見充電IC介紹 二充電IC工作原理（MB39A132) 三充電IC主要參數和計算 四經驗分享Pegatron Electrical Engineering Department一常見充電IC介紹常見的充電IC主要有以下幾種:MAX8725BQ24751MAX17015MAX17415(和MAX17015互為替代）MB39A132Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132)簡介 MB39A132 是一款用于锂离子电池充电的脉宽调制方式(PWM) 同步整流DC/DC 转换 器IC。该芯片可分别控制充电电压和充电电流，支持N 型MOS 驱动，适用于降压 转换。MB39A132 内置独立于DC/DC 转换器控制部分的AC 适配器检测比较器，可控制系 统的电压供给源。因为该芯片的输入电压范围大，待机模式时功耗低，可高精度 地控制充电电压和充电电流，用于笔记本电脑等的内置锂离子电池充电器最合适 。Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132) 特征 支持2、3 和4Cell 电池包 内置两个恒电流控制环路 内置AC 适配器检测功能(ACOK 引脚) 充电电压设定精度: 0.5（Ta 25 85 ） 无外接设定电阻也可设定充电电压（4.00 V/ 节、4.20 V/ 节、4.35 V/ 节）通过外接电阻可任意设定输出电压 内置两个高精度的电流检测放大器 : 输入补偿电压 : 3 mV检测精度 : 1 mV (+INC1,+INC2 3 V VCC) 无外接设定电阻也可设定充电电流（Rs 20 m 时2.85A）通过外接电阻可任意设定充电电流 通过外接电阻可设定开关频率（内置频率设定电容）: 100 kHz 2 MHz 待机(ICC 6 A 标准) 时，仅AC适配器检测功能工作 内置支持N 型MOS FET 的同步整流方式输出段 内置低VCC 时充电停止功能 内置可调整时间的软启动功能 内置独立工作的AC 适配器端电流检测放大器Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理 (MB39A132)Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理 (MB39A132)Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132)2. 保护功能欠压锁定电路部分(VREF-UVLO) 内部基准电压(VREF)的瞬间压降可能会引发控制IC 误动作，从而使系统发生损坏或劣 化。为了防止这类误动作的发生，欠压锁定电路检测内部基准电压的压降，并将OUT1 引脚(引脚30)和OUT2引脚(引脚27)固定在“L”电平。内部基准电压高于欠压锁定电路 的阈值电压时，UVLO解除。 保护电路(VREF-UVLO) 工作时的功能表 UVLO 工作时(VREF 电压低于UVLO 阈值电压)，下记引脚的逻辑值固定。OUT1 OUT2 CS VBL L L LPegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132)低输入电压检测比较器部分(UV Comp.)比较VCC引脚(引脚1)电压和BATT 引脚(引脚17)电压，VCC引脚电压低于BATT 引脚电 压0.1 V(典型)时，OUT1引脚( 引脚30) 和OUT2 引脚(引脚27)固定在“L” 电平 。若输入电压高于低输入电压检测比较器的阈值电压，则系统恢复工作。 保护电路(UV Comp.)工作时的功能表 低输入电压检测时(输入电压低于UV Comp. 阈值电压)，下记引脚的逻辑值固定OUT1 OUT1 CSL L LPegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132) 过流检测部分(Over Current Det.)过流检测部分检测+INC2 引脚(引脚12)和-INC2 引脚( 引脚13)之间0.2 V( 典型)及以 上的电位差。因负载突变等过大的电流流向充电方向时，该部分判断这是过流、将CS 引脚(引脚19)变为“L”电平并将占空比设定为0。之后，过流解除且软启动动作开 始。 充电过流检测值: Ioc det(A)0.2(V)/RS() 对应RS值的充电电流和过流检测值( 举例)RS ADJ2 Io OCDet20 m0.5 V 4.4 V0.85 A 8.65 A 10 A15 m0.5 V 4.4 V1.13 A 11.5 A 13APegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132) 过温检测过温检测是保护IC免遭热破坏的电路。结温达到150 时，该电路将OUT1引脚( 引脚30)和OUT2引脚(引脚27)设 定为“L” 电平并停止电压输出。 另外，结温降到 125 以下时，电压输出重新开始。 设计DC/DC电源系统时要留意避免过温保护动作启动以及超出本IC 的绝对最大额定 。Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132)充电电压的设定方法: 用输入ADJ3 引脚( 引脚18) 的电压和输入CELLS 引脚( 引脚25) 的电压可设定充电电 压（DC/DC 转换器输出电压）。ADJ3引脚可设定每一节电池的充电电压。VREF电平或 GND电平的电压输入ADJ3引脚时，可使用事先设定的内部高精度基准电压。输入VREF 电 平的电压、GND电平的电压、或悬空时，CELLS 引脚 可设定电池的串联数。 ADJ3 引脚、CELLS 引脚和充电电压(DC/DC 转换器输出电压) 之间具有以下关系:Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132) 充电电流的设定方法 误差放大器(Error Amp2) 将 ADJ2 引脚( 引脚14) 电压设定的充电电流控制部分的电 压与充电电流检测放大器(Current Amp2) 的输出进行比较，并输出 PWM 控制信号。流入电池的充电电流上限值根据ADJ2 引脚电压值设定。 若电流有超出设 定值的倾向时，则以该设定值进行恒电流充电，且充电电压下降。 电池的充电电流设定用电压: ADJ2 充电电流上限值Io (充电电流控制部分的输出电压 0.075)/电流检测放大器增 益（25 V/V 典型） 检测电阻RS()Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132) 充電软启动时间设定方法 为了防止IC 启动时的冲击电流，通过在CS 引脚( 引脚19) 连接软启动用电容器(Cs) 的 方法，可设定软启动。 CTL1 引脚(引脚23) 和CTL2 引脚( 引脚32) 成为“H” 电平，IC启动(Vcc UVLO 的阈值 电压) 时，对CS 引脚外接的软 启动用电容器(Cs)开始以10 A 充电。软启动时间可根据以下算式求得。 软启动时间(输出占空比达到80% 所花时间): ts(s) 0.23 Cs (F)Pegatron Electrical Engineering Department二充電IC工作原理(MB39A132)注意事項：1.手工焊接法( 部分加热法) 焊枪头温度:Max 400 时间:5 s 以内 / 引脚Pegatron Electrical Engineering Department三.充電IC主要參數和計算 Battery Charging Current(方法一） :Pegatron Electrical Engineering Department三.充電IC主要參數和計算 Battery Charging Current （方法一）:PRECHG 0 0 1 1BATSEL_2P# 0 1 0 1CHARGE MODE 3S2P 3S1P Pre Charging Pre ChargingIchg = (Vadj2-0.075)/(25*Rs) 當3S2P時，Vadj2 =1.6375V (即1.6375-0.075)/(25*0.025)=2.5A當3S1P時，Vadj2 =0.81875V (即0.81875-0.075)/(25*0.025)=1.3A當Pre Charging時，Vadj2 =168.75mV 即（0.16875-0.075)/(25*0.025)=150mAPegatron Electrical Engineering Department三.充電IC主要參數和計算 Battery Charging Current （方法二）:Pegatron Electrical Engineering Department三.充電IC主要參數和計算 Battery Charging Current （方法二）:以上線路設計主要是有BIOS RD在BIOS里面設定ISET_EC的電壓值，而不在是 之前的有POWER RD設計POWER線路來控制的，當ISET_EC的電壓值會對應 Battery Charging Current值，附件的對照表供大家參考。 Pegatron Electrical Engineering Department三.充電IC主要參數和計算 Battery Charging Voltage(方法一） : Vadj3 = Vref = Vbat = 4.2V /cell CELLS-open =3 cells VBAT=3*4.2V=12.6VPegatron Electrical Engineering Department三.充電IC主要參數和計算 Battery Charging Voltage （方法二）:以上線路設計主要是有BIOS RD在BIOS里面設定VSET_EC的電壓值，而不在是 之前的有POWER RD設計POWER線路來控制的，當VSET_EC的電壓值會對應 Battery Charging Voltage值，附件的對照表供大家參考。 Pegatron Electrical Engineering Department三.充電IC主要參數和計算 Battery Charging Current / Voltage （MAX17015）:MAX17015線路設計的主要是有BIOS RD在BIOS里面設定ISET_EC/ VSET_EC的電 壓值，而不在是之前的有POWER RD設計POWER線路來控制的，當ISET_EC/ ISET_EC的電壓值會對應Battery Charging Current/ ISET_EC值，附件的對 照表供大家參考。 Pegatron E