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STM系列(6)--使用 STM32 实现锂电充电器

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发表于 2017-2-22 15:18:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
关键词: 融创芯城

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问题:

在很多便携式消费类设备上,通常需要通过 USB  口对设备自带的锂电池充电。如果使用专用的电池管 理芯片,不仅增加了 产品成本,也增大了 PCB 的面积。所以客户希望在已有的主芯片 STM32  上同时实 现对锂电池的充电管理。

调研:

锂离子电池充电分为两个阶段:先恒流充电,到接近终止电压时改为恒压充电,电池以充电率为 1C  恒流充电,开始时电 池电压以较大的斜率升压,当电池电压接近 4.2V 时,改成 4.2V 恒压充电,电流渐 降,电压变化不大,到充电电流降为1/10C时,认为接近充满,可以终止充电。(C  是以电池标称容量 对照电流的一种表示方法,如电池是 1000mAh 的容量,1C就是充电电流1000mA,注意是mA而不是mAh,0.01C就是10mA。)

结论:

使用STM32片上定时器的PWM输出和ADC采样功能即可实现对锂电池的充电管理。

处理:

本方案在STM32F101上完成。BTY_CHRG(PB0)为定时器的PWM输出,用于控制MOSFET的开关程度,从而改变对锂电的充电电流。TSC101    用于充电电流的检测,将电流转换为电压量。BTY_V(PA3)和BTY_I(PB1)为STM32的ADC 输入通道。STM32通过采样充电电流BTY_I和电池电压BTY_V,来调整PWM输出的占空比,以实现闭环控制。当BTY_V小于4.2V时,逐步调整PWM波的占空比,使BTY_I达到1C进行充电。当检测到BTY_V大于或等于4.2V时,逐步调整PWM波的占空比,使BTY_I降至0.1C进行充电。当充电电流小于 0.01C 时,充电完成。


建议:

客户可在本例程的基础上实现智能三段式充电,或增加温度检测,以提高产品的安全可靠性。


文章来源:微信公众号   融创芯城(一站式电子元器件、PCB、PCBA购买服务平台,项目众包平台,方案共享平台)

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