PMB180 內(nèi)置一個(gè)硬件充電器。此充電器為完全恒流/恒壓線性充電,可用于單節(jié)鋰離子電池充電管理。由
于內(nèi)部 MOSFET 結(jié)構(gòu),不需要外部感測(cè)電阻器,也不需要阻斷二極管,最大充電電流可達(dá) 500mA。充電器充
電功能為供電即自動(dòng)工作,不需 MCU 程序做啟始設(shè)置即可采用硬件默認(rèn)狀態(tài)對(duì)電池做充電管理。
使用者可透過(guò) CHG_CTRL[7:5]這三個(gè) Bits 做充電電流的設(shè)置或是調(diào)整。共有 8 組充電電流可設(shè)置,最大
500mA,最小 50mA。
MCU 程序可讀取寄存器 CHG_CTRL[0]來(lái)判斷充電器工作狀態(tài)。讀取寄存器 CHG_Temp[4]可用于判斷充
電 Vcc 電壓是否大于 Vbat。讀取寄存器 CHG_Temp[3]可判別充電 Vcc 電壓是否過(guò)低至使充電器自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)
CHG_CTRL[4:3] = 0b11 時(shí)可判讀為充電接口已接入,且充電電壓正常。
充電器也集成一個(gè)充電過(guò)溫保護(hù)電路,充電過(guò)溫保護(hù)有 100°C 度及 140°C 兩種選項(xiàng)。可由 CHG_Temp[1:0]
的寫(xiě)入做充電過(guò)溫保護(hù)控制,CHG_Temp[1:0]的讀取可判斷充電過(guò)溫是否觸發(fā)。
PMB180 充電器的充電電壓及電流已于出廠時(shí)做精準(zhǔn)度校正,校正值會(huì)寫(xiě)入在系統(tǒng)參數(shù)保護(hù)區(qū)內(nèi)。當(dāng) MCU
開(kāi)機(jī)成功且在執(zhí)行 “.Adjust_IC” 的宏指令時(shí)會(huì)將充電器的電壓 / 電流出廠校正值回填寫(xiě)入 CHG_Trim /
CHG_CUR 兩組寄存器內(nèi),此時(shí)對(duì)充電器的充電電壓及電流做量測(cè)方為出廠校準(zhǔn)值。MCU OTP 為空白無(wú)程序
或是開(kāi)機(jī)失敗時(shí)對(duì)充電器所量測(cè)到的充電電壓及電流皆是未校正的狀態(tài)。
充電器充電電壓固定在 4.2V,充電電流可通過(guò)寄存器 CHG_CTRL[7:5]設(shè)置。當(dāng)達(dá)到最終恒定充電電壓后,
充電電流會(huì)自動(dòng)降至寄存器 CHG_CTRL[7:5]所設(shè)定編程值的 1/10 時(shí),充電器自動(dòng)停止當(dāng)次的充電循環(huán)。
卸下輸入電源(墻壁插座或 USB 電源)后,PMB180 充電器 IP 自動(dòng)進(jìn)入低電流狀態(tài),使電池漏電流降至
低于 2uA。
充電器在設(shè)計(jì)上也俱備其他功能如 欠壓鎖定、自動(dòng)充電和涓流充電模式
充電器使用與設(shè)定
(1) 充電電壓及電流量測(cè)
PMB180 充電器與 MCU 執(zhí)行程序是個(gè)別獨(dú)立工作, MCU 復(fù)位并不影響到充電動(dòng)作。
對(duì)未寫(xiě)入程序的 PMB180 芯片做充電電壓及電流的量測(cè),將會(huì)得到未被校準(zhǔn)過(guò)的充電電壓及充電電
流。(因?yàn)槌潆娖鞯碾妷杭半娏餍?zhǔn)寄存器未被填入精準(zhǔn)的校正參數(shù))
PMB180 在程序正常啟動(dòng)工作后將會(huì)為充電器寫(xiě)入校正參數(shù),此時(shí)可對(duì) PMB180 的充電器做電性量
測(cè)。
量測(cè) PMB180 充電器的充電電壓接線圖如下示意:在 CC Mode 下需在 VBAT 引腳串聯(lián) RC 電路(仿
真電池內(nèi)阻等效電路),電壓表 V1 并接于電容器 C1 上,在 CV Mode 下可將電壓表 V2 并聯(lián)接于 VBAT
引腳。
V1 電壓波形:(CC Mode, R1 = 10Kohm, C1 = 1uF)
V1 電壓波形:(CV Mode, R1 = 10Kohm, C1 = 1uF)
V2 電壓波形:(CV Mode, No R1 and C1)
在 CC Mode 下若 VBAT 引腳空接或是只接上濾波電容 / 電解電容時(shí)所量到的電壓可能會(huì)因?yàn)槌潆娖鲗?duì)外部電
容的充放電效應(yīng),使得平均電壓偏低。充電器在充電至 4.2V 滿電后的間隔循環(huán)充電時(shí)間約在 1~3ms,此時(shí)若
VBAT 引腳未接電池或是只接電容,將會(huì)因?yàn)榉烹姇r(shí)間導(dǎo)致電壓表量到的平均值變低。例如使用電壓表直接量測(cè)
VBAT-Pin 電壓時(shí), 且 VBAT 引腳只有并聯(lián) 1uF 電容反而會(huì)造成量測(cè)錯(cuò)誤(遠(yuǎn)低于目標(biāo)值), 因?yàn)榉烹姇r(shí)間會(huì)變長(zhǎng),
導(dǎo)致電壓表量到較低的電壓值。Vbat 電壓波形如下圖波形
V2 電壓波形:(CC Mode, No R1 and C1