鋰電池充電器LCD電量顯示
思旺電子開發出一款為鋰電池充電器 (萬能充/座充)設計的配套LCD/LED驅動電路SE9120,在顯示電池電量的同時還能顯示充電進度和電(dian)池充飽狀態。下(xia)文將重點(dian)介紹SE9120的主要技術特點(dian)。
SE9120主要功能
SE9120主要功能包括電池電量檢測及充電進度顯示功能,能夠通過電路內部自動判斷電池極性,自動切換到電池正確的極性,解決用戶在裝載電池時需要人工判斷電池極性的問題。在檢測電池極性的同時,SE9120能夠檢測電池的電量,同時SE9120是第一款創新的用4位分段顯示的方法,驅動4柱LCD屏,使用戶可以查看電池電量的集成電路。
SE9120是(shi)一款(kuan)高(gao)智能(neng)(neng)的(de)(de)數(shu)模混合電(dian)路(lu),該(gai)芯片(pian)采用數(shu)模混合方式,通過4位柱狀顯示(shi)LCD屏或(huo)LED屏,在顯示(shi)電(dian)池(chi)(chi)電(dian)量(liang)的(de)(de)同時還能(neng)(neng)顯示(shi)充(chong)電(dian)進度和(he)電(dian)池(chi)(chi)充(chong)飽狀態(tai)。SE9120的(de)(de)內部結(jie)構如圖1所示(shi)。主要包括五大功能(neng)(neng)模塊(kuai):基準電(dian)壓單(dan)(dan)元(yuan);電(dian)池(chi)(chi)電(dian)量(liang)檢(jian)測單(dan)(dan)元(yuan);顯示(shi)邏輯(ji)單(dan)(dan)元(yuan);LCD驅動單(dan)(dan)元(yuan);LED背光驅動單(dan)(dan)元(yuan)。
電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)量檢測單元(yuan)
SE9120通過(guo)電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)量檢測單(dan)元中的(de)(de)B1電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)量信息單(dan)元,探測到電(dian)(dian)池(chi)(chi)兩端(duan)的(de)(de)電(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)極(ji)性(xing),然后自動轉(zhuan)換(huan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)極(ji)性(xing),并(bing)將電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)壓傳送給(gei)B2模數轉(zhuan)換(huan)單(dan)元,然后模數控制單(dan)元將這(zhe)個電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)量的(de)(de)信號,與內建精準的(de)(de)基準電(dian)(dian)壓單(dan)元提供(gong)的(de)(de)參考電(dian)(dian)壓進行比較,從而將模擬的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)量信號,轉(zhuan)換(huan)為數字信號,提供(gong)給(gei)后級電(dian)(dian)路。
阻(zu)抗(kang)(kang)跟(gen)(gen)蹤(zong)(IT)技術(shu)非常獨特(te),比現有解(jie)決方案更為精確,原因是(shi)該技術(shu)具有的自學習機制(zhi)能解(jie)決導致電池阻(zu)抗(kang)(kang)及空(kong)載條件(jian)下化(hua)學全(quan)容(rong)(rong)量(QMAX)發生變化(hua)的老化(hua)問題。阻(zu)抗(kang)(kang)跟(gen)(gen)蹤(zong)技術(shu)使(shi)用動態模(mo)擬(ni)算法學習并(bing)跟(gen)(gen)蹤(zong)電池特(te)性(xing),即在電池實際使(shi)用過程中,先(xian)測量阻(zu)抗(kang)(kang)及容(rong)(rong)量值,然后跟(gen)(gen)蹤(zong)其變化(hua)。使(shi)用該算法則(ze)無(wu)需定期進行完整周期容(rong)(rong)量校正。
利用電池阻抗(kang)知(zhi)識,能夠(gou)實現精確的(de)(de)負(fu)載及溫度(du)補償。最(zui)重要的(de)(de)是,通過對(dui)(dui)電池參數(shu)的(de)(de)動態學習,該測量(liang)法在電池的(de)(de)整個(ge)使用壽命(ming)內都(dou)能對(dui)(dui)電量(liang)進行精確的(de)(de)測量(liang)。與單獨使用庫(ku)侖計數(shu)法或電池電壓(ya)相關法相比,阻抗(kang)跟(gen)蹤技術在測量(liang)電池剩余容量(liang)方(fang)面更加(jia)出色。
顯示邏輯單元
顯(xian)示邏(luo)輯(ji)單元(yuan)是整個(ge)(ge)電路的核心單元(yuan),該單元(yuan)需要將前級輸送(song)的電池(chi)(chi)電量信息和其他檢(jian)測(ce)信號進行(xing)邏(luo)輯(ji)判斷,顯(xian)示邏(luo)輯(ji)單元(yuan)又(you)包括以下幾個(ge)(ge)重要組(zu)成部分:C1-振蕩器;C2-頻(pin)率選擇(ze)單元(yuan);C3-電池(chi)(chi)短路檢(jian)測(ce);C4-電源電池(chi)(chi)電壓比較單元(yuan);C5-電池(chi)(chi)充飽(bao)檢(jian)測(ce)。
其中,振(zhen)蕩器單元為整個(ge)系統提供振(zhen)蕩信(xin)號(hao),由于(yu)LCD需(xu)要用(yong)開(kai)關(guan)(guan)信(xin)號(hao)控(kong)制(zhi),所以振(zhen)蕩器不僅為LCD提供基準的開(kai)關(guan)(guan)信(xin)號(hao),還作為邏輯控(kong)制(zhi)信(xin)號(hao)控(kong)制(zhi)LCD的亮(liang)暗。頻(pin)率選擇(ze)單元將振(zhen)蕩器輸(shu)入的信(xin)號(hao)進行(xing)整合,實(shi)現電池電量(liang)(liang)(liang)分段(duan)顯(xian)示的功能:Vbat<3.7V,能量(liang)(liang)(liang)低于(yu)40%,LCD顯(xian)示屏(ping)四(si)個(ge)格(ge)全(quan)滅(mie);3.7V4.0V,能量(liang)(liang)(liang)約為100%,LCD顯(xian)示屏(ping)四(si)個(ge)格(ge)全(quan)亮(liang)。
本方案(an)采用變頻技(ji)術,在顯示充電(dian)進度時(shi),每(mei)當一個(ge)bar停止(zhi)閃(shan)爍時(shi),對還在閃(shan)爍的其(qi)他bar調整頻率。當只剩下(xia)一個(ge)bar閃(shan)爍時(shi),閃(shan)爍占空比為50%.
電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)壓比較單元通過比較電(dian)(dian)(dian)源與(yu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓,判斷(duan)充(chong)電(dian)(dian)(dian)器是(shi)處在只接電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)狀態還是(shi)充(chong)電(dian)(dian)(dian)狀態,當只接電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)狀態時,SE9120分(fen)段顯示電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)量。在充(chong)電(dian)(dian)(dian)狀態下(xia),SE9120會控制LCD滾(gun)動顯示。具體(ti)分(fen)為以下(xia)幾種情況:Vbat<3.7V,能量低于(yu)40%,LCD四格滾(gun)動顯示;
3.7V4.0V且C5電池(chi)充(chong)(chong)飽檢測(ce)單(dan)元(yuan)檢測(ce)到電池(chi)已經(jing)充(chong)(chong)滿,能(neng)量(liang)約為(wei)100%,LCD顯(xian)示屏(ping)四個格全亮。
LCD驅動單元
該單元(yuan)不(bu)僅是給(gei)LCD屏一(yi)個驅動,此外,SE9120還解決了傳統方(fang)案(an)中,通過單邊驅動LCD的(de)方(fang)法導致低電(dian)壓時LCD顯示(shi)亮(liang)度不(bu)足的(de)問題。SE9120采用創(chuang)新的(de)雙邊驅動LCD方(fang)法使得電(dian)壓較低時仍能夠保持較高的(de)LCD亮(liang)度。
LED背光(guang)驅動(dong)單元
該(gai)單元智能控(kong)制LED背光(guang)功(gong)能,當只接(jie)電(dian)池時,可自動關閉LED藍色背光(guang),因而達(da)到了省電(dian)的功(gong)效,同時也(ye)減少了電(dian)池的消耗(hao)。
LED背(bei)(bei)光被用(yong)在小巧、廉價的(de)(de)LCD面(mian)板(ban)上(shang)。他的(de)(de)光通(tong)常是(shi)有(you)顏色(se)的(de)(de),雖然白(bai)色(se)背(bei)(bei)光已經愈(yu)來(lai)(lai)愈(yu)普(pu)遍了。電(dian)光面(mian)板(ban)經常被使用(yong)在大型顯(xian)示上(shang),這(zhe)時均勻的(de)(de)背(bei)(bei)光是(shi)很(hen)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)。電(dian)光面(mian)板(ban)需要(yao)(yao)經由(you)高壓的(de)(de)交流電(dian)來(lai)(lai)驅動,這(zhe)部份(fen)由(you)反用(yong)換流器(qi)回(hui)路來(lai)(lai)提供。冷陰極管被用(yong)在像是(shi)電(dian)腦顯(xian)示器(qi)上(shang),顏色(se)上(shang)通(tong)常是(shi)白(bai)色(se)的(de)(de),這(zhe)同樣也需要(yao)(yao)反用(yong)換流器(qi)和(he)散光器(qi)。白(bai)熾背(bei)(bei)光則在需要(yao)(yao)高亮度時被使用(yong),但(dan)是(shi)其缺點則是(shi)白(bai)熾燈泡的(de)(de)壽命(ming)相當(dang)有(you)限(xian),而且會產(chan)生相當(dang)多(duo)的(de)(de)熱量。
