鉅大LARGE | 點擊量:1458次 | 2020年05月28日
雙電池系統(tǒng)電源選擇器MAX1773/1773A
1概述
MAX1773/1773A是用于雙電池系統(tǒng)的電源選擇器,是為筆記本和亞筆記本電腦、pDA、便攜式終端、網(wǎng)絡(luò)圖形輸入板(tablet)及雙電池便攜式設(shè)備而專門設(shè)計的。MAX1773/1773A的重要特點如下:
●采用獲得專利的7―MOSFET拓撲技術(shù),降低系統(tǒng)成本;
●可自動檢測和響應(yīng)低電源電壓、電池嵌入和移出及AC適配器的出現(xiàn)等;
●可直接驅(qū)動p溝道MOSFET;
●帶有簡化的電源管理μp固件(firmware);
●允許電源管理μp進入待機模式,從而延長電源壽命;
●AC適配器輸入電壓范圍為4.75~28V;
●內(nèi)含1mA驅(qū)動能力的LDO穩(wěn)壓器;
●采用小尺寸20引腳TSSOp封裝。
2引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)
MAX1773/1773A的引腳排列如圖1所示,各引腳功能如表1所列。表1MAX1773/1773A的引腳功能
引腳名稱
功能
1BATA電池A連接端2THMA熱敏電阻A輸入端3CHGA到電池A的充電通路MOSFET的開漏柵極驅(qū)動器4DISA到電池A的放電通路MOSFET的柵極驅(qū)動器,可在VEXTLD到VEXTLD~9.5V間切換5COMA到電池A的通路MOSFET柵極驅(qū)動器,可在VEXTLD到VEXTLD~9.5V轉(zhuǎn)換6GND地7MINV最小工作電壓設(shè)置點,電池電壓轉(zhuǎn)換設(shè)備點是5VMINV8EXTLD連接外部負載,與pDS、DISA和DISB腳MOSFET的源極連接9pDSAC適配器MOSFET的柵極驅(qū)動器10ACDETAC適配器檢測輸入端11BATSTAT開漏電池狀態(tài)輸出,用一支上拉電阻連接到系統(tǒng)邏輯電源12ACpRES開漏AC存在輸出,用一支上拉電阻連接到系統(tǒng)邏輯電源13BATSEL電池選擇數(shù)字輸入端,用于選擇為哪一只電池充電或放電14TCOM設(shè)置外部熱敏電阻解扣點,用于為檢測電池的存在而設(shè)置的熱敏電阻的電壓電平15VDD線性穩(wěn)壓器輸出端16COMB到電池B的通路MOSFET的柵極驅(qū)動器,可在VBATB到VBATB~9.5V轉(zhuǎn)換17DISB到電池B的放電通路MOSFET柵極驅(qū)動器,可在VEXTLD到VEXTLD~9.5V間轉(zhuǎn)換18CHGB到電池B的充電通路MOSFET開漏柵極驅(qū)動器19THMB熱敏電阻B輸入端20BATB電池B連接端
圖2是MAX1773/1773A的內(nèi)部電路組成。
3應(yīng)用電路與工作原理
MAX1773/1773A的標準應(yīng)用電路如圖3所示。
該電路的功能原理如下:
3.1電池檢測
MAX1773/1773A通過檢測電池?zé)崦綦娮璧碾妷篤THM來確定電池的存在。器件將該電壓與熱敏電阻解扣點VTCOMp相比較,假如VTHM-VTCOMp,則認為電池存在。反之則認為電池未出現(xiàn),不對其進行充/放電。圖23.2工作模式
MAX1773/1773A可供應(yīng)三種工作模式,即AC適配器狀態(tài)、標準電池狀態(tài)和啟動狀態(tài)。
(1)AC適配器狀態(tài)
MAX1773/1773A通過感測腳ACDET上的電壓來檢測AC適配器的存在。當VACDET超過電池電壓或達到4.75V時,IC將利用AC適配器對負載加電。若選擇的電池存在,IC則連接到所選擇電池的充電通路。AC適配器狀態(tài)如表2所列。表2AC適配器狀態(tài)
腳BATSEL電池A電池B腳BATSTAT連接情況0存在0AC適配器連接到負載,電池A的充電通路連接0不存在1AC適配器連接到負載1存在1AC適配器連接到負載,電池B的充電通路連接1不存在0AC適配器連接到負載
表2中,X為不關(guān)心情況,電池存在時VTHMVTCOMp;電池不存在時,VTHM>VTCOMp,ACpRES=0
(2)標準電池狀態(tài)
當AC適配器電源不存在時,MAX1773/1773A可利用電池對負載供電,ATSEL允許一個外部控制器去選擇電池。表3列出了通??刂撇僮飨碌暮喕瘶藴孰姵貭顟B(tài)。而且電池切換鎖存、低電池電壓鎖定和放電電池鎖定均支持該狀態(tài)表。表3簡化標準電池狀態(tài)(不帶鎖定)
腳BATSEL電池A腳VBATA電池B腳VBATB腳BATSTAT連接情況0存在>5VMINV0電池A連接到負載存在>5VMINV不存0電池A連接到負載存在>5VMINV5VMINV0電池A連接到負載5VMINV存在>5VMINV1電池B連接到負載不存在存在>5VMINV1電池B連接到負載1存在>5VMINV1電池B連接到負載
(3)啟動狀態(tài)
當VACDET在啟動升高時,即在沒有AC適配器的情況下而由電池對MAX1773/1773A加電時,IC處于啟動狀態(tài)(如表4所列)。一旦VACDET升至2.2V以上,器件將進入標準電池或AC適配器狀態(tài)。表4啟動狀態(tài)
VBATAVBATA電池A電池B連接情況>5VMINV存在電池A連接到負載5VMINV>5VMINV存在存在電池B連接到負載>5VMINV不存在存在電池B連接到負載不存在不存在不連接5VMINV5VMINV不連接5VMINV不存在不連接5VMINV不存在不連接
3.3典型操作
圖4所示是利用MAX1773/1773A、兩個3-cell鋰離子電池組和一個20VAC適配器組成的系統(tǒng)的充/放電周期圖,開始時,當AC適配器加電后,由于沒有電池并且選電池A,此時BATSTAT=BATSEL=I,表明電池A不出現(xiàn)且不能連接電池A的充電通路。假如外部控制器輪詢(polled),BATSTAT將回復(fù)到BATSEL(0),表明電池B不存在。
當t=t1時,電池A被嵌入,MAX1773/1773A連接電池A的充電通路。為指示電池A出現(xiàn),BATSTAT變化到BATSEL(0)。
t=t2時,電池B被嵌入,BATSTAT狀態(tài)不改變,表明電池A存在。
t=t3時,AC適配器撤除,MAX1773/1773A自動斷開電池A的放電通路。ACpRES變?yōu)?,表明AC適配器不存在。BATSTAT=BATSEL(0)表明電池A存在并對負載加電。在t3與t4之間,電池A放電。
t=t4時,電池A的電壓降至5VMIN以下,IC將自動斷開電池A的放電通路并連接至電池B的放電通路。此時BATSTAT變?yōu)锽ATSEL(1),表明電池A不再給負載供電。
t=t5時,BATSTAT變?yōu)楦咭允雇獠靠刂破髂軌虿蹲降組AX1773/1773A,同時改變BATSEL使BATSTAT停留在1,以表示電池B存在并給負載供電。
t=t6時,電池B降至5VMINV以下,MAX1773/1773A自動斷開電池B的放電通路。同時連接至電池A的放電通路。BATSTAT變化到BATSEL(0),表明電池B不再供應(yīng)負載。此時,外部控制器發(fā)出一個系統(tǒng)關(guān)閉命令,電源電流急劇降低。
t=t7時,AC適配器重新連接到系統(tǒng)。MAX1773/1773A自動斷開電池A的放電通路,并連接到AC適配器的負載通路(pDS開關(guān)),同時還連接電池B的充電通路。此刻BATSTAT變?yōu)锽ATSEL(1),表明電池B存在;ACpRES變?yōu)?,則表明AC適配器也存在。圖3t=t8時,外部控制器識別電池B充電,并且將BATSEL變化到電池A。BATSTAT變?yōu)锽ATSEL(0),表明電池A存在。
t9之后,電池完全被充電,系統(tǒng)開始為另一個周期作準備。
3.4MAX1773/1773A的差別
(1)pDSFET開關(guān)
MAX1773:假如電池B(A)被選擇但不存在,并且電池A(B)嵌入但電壓低于5VMINV,此時若接入適配器,腳pDS外部的MOSFET(pDSFET)不導(dǎo)通;MAX1773A:當上述情況發(fā)生時,pDSFET被使能導(dǎo)通。
(2)選擇的電池存在但欠壓
MAX1773在選擇的電池存在但電壓低于5VMINV時,如在未選擇的插槽(slot)中插入電壓高于5VMINV的電池,那么,在TCOMp腳變?yōu)楦唠娖胶?,假如未選擇電池的THMA或THMB腳有效,MAX1773將不能使未選擇的電池放電。
MAX1773A由于THMA或THMB及TCOMp引腳變?yōu)槭鼓懿⒉恢匾虼?,MAX1773A不會遭遇MAX1773的情況。圖4(3)當適配器撤除時,切換到未選擇的電池
MAX1773:當選擇的電池存在并低于5VMINV而未選擇的電池存在但高于5VMINV時,未選擇電池的放電通路使能。爾后,假如施加AC適配器,則被選擇電池的充電通路使能。而當AC適配器移開時,MAX1773不能切換到未選擇的電池。
MAX1773A:在上述情況中,當AC適配器移開時,可能發(fā)生三種情況:第一是充電器獲得輸入電流限制條件,充電器電流減小到零時),此時在AC適配器移開時,允許未選擇的電池放電;第二是充電器存在并對選擇的電池充電;第三是充電器對所選擇的電池充電,但在電池被充分充電之前仍支持系統(tǒng)負載,此時AC適配器將被移開而不允許未選擇電池放電。
4結(jié)束語
采用BiMOS工藝并集成了5245個晶體管的MAX1773和MAX1773A可用來為多電源系統(tǒng)供應(yīng)控制邏輯以驅(qū)動外部p溝道MOSFET,從而使AC適配器和雙電池組能夠選擇充電和放電,同時可基于電源的出現(xiàn)和電池狀態(tài)來選擇電池電壓的情況。