三防平板-充电电源和充电电压及主供电电压
时间:2024-08-26 作者:乐凡信息 浏览:78

三防平板电脑的充电电路和其他充电电路没有太大的区别,只是外围电路稍微有些不同,一般由保护隔离电路、电池充电电路和主供电B+ 产生电路组成。

保护隔离电路就是起到保护和隔离的作用。保护作用一般是指充电器的输出电压经过保险丝这个元件(或者隔离管)对后面的电路进行保护,防止输入电流过大烧毁后面的电路或者元件,从而保护后面的电路。隔离作用就是将充电器的输入的电压与电池的电压进行隔离,防止电池给充电器供电。简单的隔离电路只用一个二极管就可完成隔离作用,如图 1所示,复杂的隔离电路用到两个或多个场效应管组成,有的还有场效应管的控制电路,对充电器的输入电压和电池电压进行隔离,同时对输入电压进行过压和欠压保护。


图1 简单的保护隔离电路

电池充电电路主要完成对电池充电的功能,同时对输入电流和输出的充电电流进行检测和控制,防止过大的输入电流烧毁芯片,也防止过大的输出电流烧毁电池,对电池和充电芯片起到保护作用。另外,对充电过程进行控制,高效安全可靠地完成电池充电的工作。

当使用充电器给平板电脑供电时,由充电电源产生对整机的主供电电压 B+;当使用电池供电时,则由电池经过一个场效应管后产生主供电电压 B+;当充电器和电池都接入平板电脑时,优先使用充电器的输出电压给整机供电,并隔离电池供电。有的充电电源芯片具有路径自动选择功能,充电电源芯片会自动选择供电质量好的那路输入电压作为充电电源的供电电压。

三防平板电脑中充电电源电路所使用的芯片型号比较多,常见的有 BQ24715、BQ24725、BQ24727、BQ24735、BQ24737、BQ24745、ISL9519、HPA02224 等型号,下面以BQ24725为例进行说明,其电路原理如图15-19所示。



图2 BQ24725充电电路原理图

三防平板充电电路基本原理:由充电器输入的 6~24V 电压经过保险和滤波电路后形成供电电压VIN,供电电压 VIN 经过限流电阻和电容滤波后加至充电芯片 BQ24725 的供电电压 VCC端,充电芯片 BQ24725 开始工作,并检测 ACDET 端的电压是否在正常范围内,如果在正常范围内说明充电器输入电压符合要求,芯片内部电路产生REGN电压,然后从ACOK 引脚输出代表充电电压正常的信号给 EC 芯片,充电芯片 BQ24725 继续运行,从 ACDRV 引脚输出高电平的控制信号加至两个隔离场效应管 Q1 和 Q2 的栅极,两个场效应管导通,形成供电电压 VINP,经过输入电流限流电阻 RIN 后加至充电芯片 BQ24725 的 ACN 和 ACP端,对输入电流进行检测,充电芯片BQ24725通过输出LODRV信号驱动下端场效应管Q3导通(上端场效应管Q4截止),然后再通过输出HIDRV信号驱动使上端场管Q4导通(下端场效应管Q3截止),这样Q3和Q4轮流导通截止形成脉动充电输出电压,经过电感L及电容滤波后形成充电电压(同时也是系统主供电电压B+,对三防平板整机进行供电),充电电压经过充电电流检测电阻 RCHG 后,再经过场效应管Q5(BQ24725 输出低电平的 BATDRV 信号加至 Q5 的栅极从而使 Q5 导通)加至电池正极,开始对电池充电,充电电流检测电阻RCHG 两端的电压信号 SRP 和 SRN 送到充电芯片 BQ24725 对充电电流进行检测。BQ24725 通过 SMBus 总线接口对充电电压及充电电流等充电过程进行精确控制,直至充电完成。BQ24725通过IOUT 引脚输出监控充电器电流或电池供电电流信号给EC,从而使主机能够在需要时进行控制。BQ24725 具有过压保护,过流保护,场效应管短路保护等功能,采用的20引脚3.5mm×3.5mm四方扁平无引线QFN封装,其外形封装图如图15-20所示,其他引脚功能见引脚说明。



图3 BQ24725的封装

为了便于理解和分析电路,先了解BQ24725引脚符号及功能,见表1。



表1 BQ24725引脚符号及功能说明

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