手持电话用镍镉/镍氢电池充电器控制芯片M62256FP

    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

脚    号符    号功            能1，3，5C1，C2，C3LED驱动器2，4，6E1，E2，E3用作设定LED驱动电流7，8Rc,Cc设定内部时钟振荡器频率9Dchg IN放电电流检测输入10Dchg OUT外部放电晶体管驱动输出脚11Chg SW电流充电开关（SW）驱动输出27，12GND1,2分别为逻辑地和模块地13Datt SW电池装入检测开关14Dchg SW放电检测开关15Adpt SW适配器检测开关16，17Test1,2测试模式建立端20Batt（圈＋）连接电池正极21Batt（圈－）连接电池负极22Vref2温度检测电压参考23Batt(圈T）连接电池监测端口24P.C连接反馈环路光耦合器25VDET输出电压监测端口26，30CP1，CP2外接电阻和电容相位补偿元件29IDET检测充电电流或输出电流31PCS IN光耦合器短路输入端32PCS OUT当过电流被检测时，该脚变为“H”33OC SET当乱配器模式被采用时，该脚用作设定过电流检测值34，35ISET1，2分别用来设定快速充电和涓流充电电流36Vref1为过电流和充电电流设定标准电压

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

初始电池电压定时器时间低于5V20分种高于5V但低于6.5V5分种6.5V或大于6.5V3分种

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）。