文档介绍：锂电池充电器的设计
介绍
根据其尺寸,重量和能量储存优点,锂- 离子可再充电电池正在被用于许多的应用领域。这些电池已经被考虑为优先的电池于手提式计算机的应用,移置 NiMH 和 NiCad电池,而且行动电话正在飞快地成为锂电池的第二个主要的市场。理由是明显的。锂- 离子的电池提供很多的好处对与终端消费者。对于手提式计算机来说,锂- 离子电池在相同条件和大小并减少重量的情况下能够提供比 NiCad 和 NiMH更为持久的电力。相同的优点对于蜂窝电话更是真实的。一个电话能被做得更小和更轻如果使用李- 离子的电池的话而不牺牲续航时间。当锂- 离子的电池费用降下来的话,甚至更多的应用将会转变到这一个更轻巧和更小巧的技术上来。当消费者一直要求方便的时候,市场的趋势表明一个持续不断的增长在所有的可再充电的电池中。根据以前市场的资料大约在 1997年的时候表明大约二亿个锂-离子电芯将会被装船运送,相比较于 600 百万个NiMH的电芯。然而,有必要说明的是三个NiMH 的电芯相当于一个锂- 离子的电芯在被包裹为电池包装的时候。因此,真实的体积对两者来说是非常接近一样的。1997年也被标记为第一年锂- 离子作为电池类型用于在大多数的手提式的计算机中, 移置 NiMH 为高端领域中。资料显示1997年在欧洲和日本电池电芯市场表现出一个变化对于锂- 离子在多数的电话的应用中。锂- 离子的电池是一种令人兴奋的电池技术必须给于高度的关注。要想了解这些新的电池,这设计引导者解释这些原则,要价需求以及符合这些需求的线路。
随着越来越多的手持式电器的出现,对高性能、小尺寸、重量轻的电池充电器的需求也越来越大。电池技术的持续进步也要求更复杂的充电算法以实现快速、安全的充电。因此需要对充电过程进行更精确的监控,以缩短充电时间、达到最大的电池容量,并防止电池损坏。AVR 已经在竞争中领先了一步,被证明是下一代充电器的完美控制芯片。Atmel AVR 微处理器是当前市场上能够以单片方式提供Flash、EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微处理器。由于程序存储器为Flash,因此可以不用象MASK ROM一样,有几个软件版本就库存几种型号。Flash 可以在发货之前再进行编程,或是在PCB贴装之后再通过ISP 进行编程,从而允许在最后一分钟进行软件更新。EEPROM 可用于保存标定系数和电池特性参数,如保存充电记录以提高实际使用的电池容量。10位A/D 转换器可以提供足够的测量精度,使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案为了达到此目的,可能需要外部的ADC,不但占用PCB 空间,也提高了系统成本。AVR 是目前唯一的针对象“C”这样的高级语言而设计的8 位微处理器。AT90S4433 参考设计就是用“C”写的,说明用高级语言进行软件设计是多么的简单。C 代码似的此设计很容易进行调整以适合当前和未来的电池。而ATtiny15 参考设计则是用汇编语言写的,以获得最大的代码密度。
现代消费类电器主要使用如下四种电池:
•密封铅酸电池(SLA)
•镍镉电池(NiCd)
•镍氢电池(NiMH)
•锂电池(Li-Ion)
在正确选择电池和充电算法时需要了解这些电池的背景知识。
密封铅酸电池(SLA) 密封铅酸电池主要用于成本比空间和重量更重要的场合,如UP