摘要：M62256FP是手机电话等便携式产品用镍镉/镉氢电池控制充电器IC,它不仅具有控制电池充电所需要的所有时序,而且具有电池温度检测和过流、过压保护功能。文中介绍了M62256FP的功能结构和工作过程,最后给出了由其组成的应用电路。

    关键词：镍氢/镍镉 电池 充电 控制 M62256FP

1 概述

M62256FP是为便携式产品的电池充电而专门设计的控制IC。该IC只需少量的外围元件即可组成性能先进的镍氢或镍镉电池充电器。利用M62256FP能够控制电池充电时序,并可在充电模式和适配器模式时,分别提供过压和过流检测与保护。M62256FP内置电池温度检测电路,它可在电池温度达到63℃时停止充电。一旦电池温度降低到40℃以下,又可重新开始充电。充电时间由安全定时器控制,快速充电时间历经3小时终止,涓流充电在24小时之后结束。M62256FP内置充电电流和输出电压控制电路,因而可执行反馈调节功能。

2 内部结构及引脚功能

M62256FP采用36脚P2R封装,其引脚排列如图1所示。

M62256FP在芯片上集成了RC振荡器、清除定时器和安全定时器、D/A转换器、移位寄存器、系统复位电路、电池温度检测电路、过电流与过电压检测与保护电路、充电电流和输出电压控制电路、主输出开关（SW）和放电驱动电路、LED驱动电路及控制逻辑电路等,其内部结构框图如图2所示。

表1是M62256FP的引脚功能说明。

表1 M62256FP的引脚功能

3 工作过程

3.1 充电操作

当M62256FP的Batt SW脚（脚13）为低电平（“L”）时,表明电池正在装入。而电池一旦安装,其电压和温度就开始被检测。如果电池电压低于5V,预备充电状态开始。如果电池电压超过5V,且电池温度低于℃,则开始快速充电;倘若电池温度高于55℃,则温度降至55℃之前,充电器将连续进行预备充电。恢复定时器可按照表2时间来进行时间设定。

表2 不同电池电压下的恢复定时器时间

在初始充电期间,为防止-ΔV的错误检测,在恢复定时器时间之内,-ΔV检测被设定为1V。

在恢复定时器完成它的功能后,-ΔV检测将调到100mV。在-ΔV被检测之后,充电器将按ISET2脚外部电阻设定的电池开始快速充电。

    利用安全定时器可控制充电时间。通常快速充电经过3小时停止,涓流充电在24小时后终止。

M62256FP所具有的保护功能包括：过压保护、过热保护、电池电压检测保护和被充电电池掉线检测保护等。其中过电压保护可在电池电压Vbatt≥9.5V时,终止充电;而过热保护则在电池温度TBatt≥63℃时停止充电。而当TBatt≤45℃可再次充电;如果电压低于2.8V,那么内部逻辑电路将恢复初始状态;另外,被充电池如果掉线,充电器的输出也将被关断。

    3.2 适配器模式操作

M62256FP的脚Adpt SW可用于适配器检测。该脚为“H”时,表示适配器出现。这时如果在充电期间连接有适配器,则适配器有效。在适配器模式下,输出电压在内部设定为7.2V。在适配器模式期间,过电池保护功能仍然有效。当检测到有过电流时,其输出控制流程如图3所示。当Adpt SW脚进入低电平时,系统复位。

3.3 放电操作

Dchg SW脚是迫使电池放电引脚。当该脚为低的时间达到7s或更长时,充电器开始为电池放电。放电控制由Dchg IN脚和Dchg OUT脚执行。由于这两个引脚包含有反馈功能,因而能控制恒流放电。

当电池放电至5V以下时,放电终止,充电模式开始。

4 工作条件及应用电路

4.1 推荐工作条件

M62256FP芯片的推荐工作条件如下：

●电池电压（Vcc）为3～15V;

●预充电电流为50～200mA;

●快速充电电流为0.8～2A;

●涓流充电电流为80～200mA;

●放电电流通常为300～500mA;

●LED驱动电流为115mA。

4.2 应用电路

用M62256FP作控制器的充电器电路如图4所示。芯片的电源电压Vcc（脚28）由SMPS充电适配器次边的DC输出提供,为3～15V。在Vcc=7V时,快速充电条件下的电路电流典型值为27mA。IC脚36和22上的参考电压分别是1.25V和1.80V。IC脚7和脚8外部的电阻Rc和电容Cc用来设定振荡器频率。当Rc=30kΩ、Cc=2200pF时,fosc为10.24kHz（典型值）。

    IC脚11外部的晶体管Q1为充电开关,脚14外部的SW1为放电检测开关。脚13和脚15外部的SW2和SW3分别是电池监视和适配器检测开关。脚23用于连续电池温度检测元件,以监控电池温度。脚10外部晶体管Q2用作放电开关。Q2的发射极电阻R7是放电电流监测元件。脚34和脚35外部电阻R14和R15分别用作设定快速充电和涓流充电电路。LED1、LED2和LED3则分别用作电源、充电和放电显示,RL1、RL2和RL3分别用作设定LED1、LED2和LED3的驱动电流。IC脚29的外部电阻R4则可用来检测充电电流或输出电流。