充電 MCU 設計使用需知
1. 目的: 說明充電 MCU 在硬件及軟件設計上需了解的注意事項
2. 文件版本:V001
3. 適用芯片: PMB180 / PMB182 / PMB183 / YMB1801 / YMB1805
4. 應用線路設計注意事項: (1) 為避免 Vbat 電壓逆流至 Vcc 引腳進而產生漏電現象,充電引腳 Vcc 的接線不可以是浮 空連接。
VCC5 引腳上至少要接 0.1uF 的電容及負載電阻小于 500Ω。若使用外部電阻做充電 分壓檢測,其分壓阻抗也必須在 500Ω以下。如下圖一所示。
C1=0.1uF (可以避免 VCC 有鋸齒波及微漏電~15uA 的問題)
R1 或是(R2+R3)的電阻值需小于或等于 500ohm (可以避免 VBAT 與 VCC 有較大漏流問題
I_leakage 可能大于 60uA
5. 應用線路供電及量測注意事項:
(1) 對充電 MCU 的充電模塊做電氣特性量測時,需在 MCU 有燒 Code 的條件下進行,且
MCU 有經過正常開機流程。拿未燒 Code 的空片來量測充電模塊的電氣特性將得到非預期的數
據。(不可拿空白未燒 Code 的 MCU 芯片來測試充電模塊的電氣特性)
(2) 充電 MCU 的正電源引腳為 Vbat 引腳,而非 VCC5 引腳,上電順序應該是 Vbat 先上電,
然後才可以從 VCC5 引腳給電做充電。當 Vbat 引腳為浮空未給電,只從 VCC5 充電引腳供電,
充電 MCU 將可能存在工作不正常的機率,例如 LVR 不斷的觸發復位。
(上電順序:Vbat-Pin ?VCC5-Pin)
(3) PCBA 做功能測試時請先由 Vbat 引腳先上電,不建議在 Vbat 引腳浮空未供電,只由
VCC5 引腳供電測試。
(4) 針對充電 MCU 的充電模塊的電壓及電流量測,可參閱各自芯片的規格書內說明。
6. 應用軟件開發/燒錄注意事項:
(1) 使用 IDE Ver_1.01B6 及 Ver_1.01B7 做編譯所產生的 PDK 檔做燒錄,會針對充電電流
的設定值做充電電流校正值的動態調整。若是充電電流設定為 500mA,則會自動將對充電電流
校正值減 4 階(CHG_CUR = - 0x40)。若是充電電流設定為 400mA,則會自動將對充電電流校
正值減 2 階(CHG_CUR = - 0x20)。充電電流設定為 100mA ~ 300 mA 充電電流校正值將不做
調整。
對于 CHG_CUR 的 Trim 值做動態調整后的值小于或等于 0,將燒錄器會直接判為 NG。
(2) 在 IDE Ver_1.01B8 的版本修改只有保留 PMB180 系列 對充電電流為 500 mA / 400
mA 的 CHG_CUR 動態調整,PMB182 / PMB183 CHG_CUR 動態調整功能暫時取消。且對
于 CHG_CUR 的 Trim 值做動態調整后的值小于或等于 0,將直接用 0 當 Trim 值。
(3) 在使用 IDE 編譯時若出現如下的編譯錯誤訊息:
Conflict : CHG_CTRL is ?? mA, need to use ReLoad_ChargerCURTRIM
此為用戶在程序中有動態切換設置不同的充電電流所致。
解決辦法:即程序中動態調整充電電流設定值后,需自行再設定 CHG_CUR 的校正值。
使用宏指令 ReLoad_ChargerCURTRIM 重新覆值,參數范圍 0x11~0x17。
ReLoad_ChargerCURTRIM 0x12; //設定 CHG_CUR 的校正值
(4) PMB180 系列可透過充電寄存器 chg_temp[4:3]及 chg_ctrl[0]來判斷充電與滿電的狀態。
PMB180 系列芯片當用戶程序由讀取 chg_ctrl[0]來判斷電池充電動作是否停止時,在電池快滿
電時 chg_ctrl[0]可能會出現數值抖動(0<->1),這是因為個別電池的充電特性曲線有些許不同所致。
此時將造成程序對于充滿電的時間及顯示會有批次上的差異。
建議:
在程序中對于 chg_ctrl[0]的讀取且做消抖處理采取較寬松判定。可在設定的時間內讀取到幾次
chg_ctrl[0] = 1,即可判定電池充滿電,并在產品的滿電顯示上做出滿電指示。當然也可以在
chg_ctrl[0] = 1 時,再加入計時一段時間(例如 5~20 分鐘)即可判定為電池充滿電。亦可以透過比
較器來判斷此時電池的電壓狀態是否已接近充滿電的狀態。
(對于 chg_ctrl[0] = 1 的數值做較嚴格的消抖處理可能會使得產品充電電流時間長短不一致,
可能會有充不滿電的假像)
(5) Stopexe/Stopsys 喚醒:
建議在 stopexe/Stopsys 喚醒后可執行 ReLoad_IHRC / ReLoad_ChargerCURTRIM /
ReLoad_VbatBGTRIM 這三個宏指令,將系統出廠校正參數重新回寫入回寄存器。上列三個
宏指令是將出廠系統校正參數重載對應的控制寄存器。若使用者有使用手動調整或者 PDK 文件
具有燒錄時針對充電電流校正值動態調整,則需用戶自行修改宏指令內容。
(ReLoad_ChargerCURTRIM,參數為 0x11 ~ 0x17)
(6) 關于鋰電池與 PCBA 在做電焊連接時可能會產生超規的異常電源突波,有可能造成
PCBA 上的充電 MCU 出現上電異常或者是啟動不良…等問題。我司有一對策可有效提高充電
MCU 上電開機的穩定度,可參閱各自芯片的規格書內說明。
(7) 鋰電池產品的應用通常不會再有重新上電的機會,因此在程序中可以啟用看門狗功能,
避免產品芯片受外部干擾而程序跑飛,造成死機現象。詳細做法可參閱各自芯片的規格書內說
明。
(8) 充電芯片的充電過溫保護寄存器建議將過溫保護 OTP_140 手動設成開啟,過溫保護
OTP_100 手動成關閉。過溫保護 OTP_100 過溫保護可能會因為制程漂移及封裝片的 PCBA 焊
接問題,使其過早動作進而限制了充電模塊的充電電流。因此過溫保護 OTP_100 僅供讀取及參
考。應用上以 OTP_140 做過溫保護。新版 IDE V1.01C5 將會自動在 .Adjust_IC 宏指令內自動
將 OTP_100 設置關閉。若用戶在程序中若開啟 OTP_100 的過溫保護將會在編譯時出現提示并
報錯。新版的 Writer V1.01C5 軟件在下載程序時亦會同步檢查是否有關閉 OTP_100 的過溫保
護設定。
當發現 PMB180 系列的 PDK 文件中有將 OTP_100 開啟或是未關閉時,刻錄軟件將會出
現彈窗并提示下列錯誤訊息,且下載文件失敗:
" Loss to clear CHG_TEMP.bit_1 "
" CHG_TEMP.bit_1 can not be 1 "
當發現 PMB182 / PMB183 系列的 PDK 文件中有將 OTP_100 開啟或是未關閉時,刻錄
軟件將會出現彈窗并提示下列錯誤訊息,且下載文件失敗:
" Loss to clear CHG_OPR.bit_6 "
" CHG_OPR.bit_6 can not be 1
下載文件失敗且出現上列的提示訊息,請更新 IDE V1.01C5 之后的軟件,并重新對原代
碼做編譯即可。
您在充電 MCU 產品的使用上有任何疑惑 若對以上說明有不清楚之處或仍有其他疑問, 請與 逐高電子技術方案開發部 sales11@zicoic.com 0755-88364040 聯絡。