PMB180应广单片机8 位 OTP 型单片机带充电,内置一个硬件充电器。此充电器为完全恒流/恒压线性充电,可用于单节锂离子电池充电管理

整理编辑:逐高电子技术开发部 / 日期:2024-9-25

PMB180 内置一个硬件充电器。此充电器为完全恒流/恒压线性充电,可用于单节锂离子电池充电管理。由
于内部 MOSFET 结构,不需要外部感测电阻器,也不需要阻断二极管,最大充电电流可达 500mA。充电器充
电功能为供電即自動工作,不需 MCU 程序做启始设置即可采用硬件默认状态对电池做充电管理。
使用者可透过 CHG_CTRL[7:5]这三个 Bits 做充电电流的设置或是调整。共有 8 组充电电流可设置,最大
500mA,最小 50mA。

 


MCU 程序可读取寄存器 CHG_CTRL[0]来判断充电器工作状态。读取寄存器 CHG_Temp[4]可用于判断充
电 Vcc 电压是否大于 Vbat。读取寄存器 CHG_Temp[3]可判别充电 Vcc 电压是否过低至使充电器自动关闭。当
CHG_CTRL[4:3] = 0b11 时可判读为充电接口已接入,且充电电压正常。
充电器也集成一个充电过温保护电路,充电过温保护有 100°C 度及 140°C 两种选项。可由 CHG_Temp[1:0]
的写入做充电过温保护控制,CHG_Temp[1:0]的读取可判断充电过温是否触发。


PMB180 充电器的充电电压及电流已于出厂时做精准度校正,校正值会写入在系统参数保护区内。当 MCU
开机成功且在执行 “.Adjust_IC” 的宏指令时会将充电器的电压 / 电流出厂校正值回填写入 CHG_Trim /
CHG_CUR 两组寄存器内,此时对充电器的充电电压及电流做量测方为出厂校准值。MCU OTP 为空白无程序
或是开机失败时对充电器所量测到的充电电压及电流皆是未校正的状态。

 

 

充电器充电电压固定在 4.2V,充电电流可通过寄存器 CHG_CTRL[7:5]设置。当达到最终恒定充电电压后,
充电电流会自动降至寄存器 CHG_CTRL[7:5]所設定编程值的 1/10 时,充电器自动停止当次的充电循环。
卸下输入电源(墙壁插座或 USB 电源)后,PMB180 充电器 IP 自动进入低电流状态,使电池漏电流降至
低于 2uA。


充电器在设计上也俱备其他功能如 欠压锁定、自动充电和涓流充电模式

充电器使用与设定


(1) 充电电压及电流量测
 PMB180 充电器与 MCU 执行程序是个别独立工作, MCU 复位并不影响到充电动作。
对未写入程序的 PMB180 芯片做充电电压及电流的量测,将会得到未被校准过的充电电压及充电电
流。(因为充电器的电压及电流校准寄存器未被填入精准的校正参数)
 PMB180 在程序正常启动工作后将会为充电器写入校正参数,此时可对 PMB180 的充电器做电性量
测。
 量测 PMB180 充电器的充电电压接线图如下示意:在 CC Mode 下需在 VBAT 引脚串联 RC 电路(仿
真电池内阻等效电路),电压表 V1 并接于电容器 C1 上,在 CV Mode 下可将电压表 V2 并联接于 VBAT
引脚。

 

 

V1 电压波形:(CC Mode, R1 = 10Kohm, C1 = 1uF)

V1 电压波形:(CV Mode, R1 = 10Kohm, C1 = 1uF)

V2 电压波形:(CV Mode, No R1 and C1)

 

在 CC Mode 下若 VBAT 引脚空接或是只接上滤波电容 / 电解电容时所量到的电压可能会因为充电器对外部电
容的充放电效应,使得平均电压偏低。充电器在充电至 4.2V 满电后的间隔循环充电时间约在 1~3ms,此时若
VBAT 引脚未接电池或是只接电容,将会因为放电时间导致电压表量到的平均值变低。例如使用电压表直接量测
VBAT-Pin 电压时, 且 VBAT 引脚只有并联 1uF 电容反而会造成量测错误(远低于目标值), 因为放电时间会变长,
导致电压表量到较低的电压值。Vbat 电压波形如下图波形

 

V2 电压波形:(CC Mode, No R1 and C1

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