《電子技術(shù)應(yīng)用》
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防止電池充電器控制信號丟失的看門狗電路
摘要: 為手機內(nèi)部電池充電一般受到專有充電算法的控制,這種算法是保存在基帶控制器中的。充電器通過一個低導(dǎo)通電阻的P溝道 MOSFET開關(guān)連接到內(nèi)部電池上?;鶐Э刂破鳟a(chǎn)生一個PWM 信號驅(qū)動開關(guān)。為減少話機的功耗以及隨之而來的散熱問題,充電電源有內(nèi)部限流功能,其規(guī)格對應(yīng)于電池的化學(xué)特性以及充電恢復(fù)需求。
Abstract:
Key words :

為手機內(nèi)部電池充電一般受到專有充電算法的控制,這種算法是保存在基帶控制器中的。充電器通過一個低導(dǎo)通電阻的P溝道 MOSFET開關(guān)連接到內(nèi)部電池上(圖1)?;鶐Э刂破鳟a(chǎn)生一個PWM 信號驅(qū)動開關(guān)。為減少話機的功耗以及隨之而來的散熱問題,充電電源(通常是一個插入式變壓器套件)有內(nèi)部限流功能,其規(guī)格對應(yīng)于電池的化學(xué)特性以及充電恢復(fù)需求。

充電器通過一個低導(dǎo)通電阻的P溝道 MOSFET開關(guān)連接到內(nèi)部電池上


  但是,如果由于某種原因造成基帶處理器死機,則充電器至電池幾乎為直通,這就可能會損壞電池。為防止出現(xiàn)這種問題,要用其它電路監(jiān)控充電器的 PWM 輸入,在預(yù)設(shè)的延遲間隔后切斷串聯(lián)的電源開關(guān)(圖2)。電路與基帶處理器之間獨立運行,當(dāng)PWM信號回復(fù)時即恢復(fù)充電。

用其它電路監(jiān)控充電器的 PWM 輸入,在預(yù)設(shè)的延遲間隔后切斷串聯(lián)的電源開關(guān)


  在本電路中,微處理器監(jiān)控器IC1采用一片 Maxim的 MAX6321,該芯片包括一個可以監(jiān)控軟件執(zhí)行的看門狗電路,驅(qū)動一個常開 SPST 模擬開關(guān) IC2。元件R4、D2和C1將VCC 限制在最高 5.1V 以下,保護IC1和IC2。電阻器 R4的阻值不很苛刻,因為保護電路的靜態(tài)電流可低至約 30mA。R4的選擇只是為了能夠提供足夠的電流(例如 0.5 mA),使齊納二極管 D1偏置進入其V -I特性曲線的“膝”部。

時序圖顯示出當(dāng)有源充電器連接到電話充電器輸入插座時該電路的運行情況


  除了電池充電期間以外,保護電路不消耗能量,因而不會增加電池的負擔(dān)。監(jiān)控器IC1的輸出作為基帶控制器 CPU 的一個充電完成中斷輸入信號。輸出的源極開路結(jié)構(gòu)可以連接到不同電壓工作的其他電路上。只在充電期間為看門狗和 PWM 電路供電的電源也會防止反相電流流進IC1的輸出端,并通過隱蔽通道使電池放電。

由一個通過充電器正常信號傳送的CPU中斷指令暫時停止充電器算法的執(zhí)行


  時序圖顯示出當(dāng)有源充電器連接到電話充電器輸入插座時該電路的運行情況(圖 3)。在本例中,IC1使用的 MAX6321-HPUK30-CY采用廠家預(yù)調(diào)的3V復(fù)位閾值,-CY 后綴表示為互補的復(fù)位輸出以及1.6秒的延遲間隔。復(fù)位間隔在VCC達到3V±45 mV時開始。經(jīng)過200 ms后,RESET 為低,然后升高。
  輸出使SPST模擬開關(guān)IC2斷開,它使能PWM輸入。同時,有源 WDI(看門狗輸入)監(jiān)控著 PWM 輸入信號。如果在1.6秒內(nèi)沒有信號傳送,則RESET和輸出有效,禁止 PWM輸入,由一個通過充電器正常信號傳送的CPU中斷指令暫時停止充電器算法的執(zhí)行(圖 4)。本電路所有的有源和無源元器件都采用表面貼裝封裝方式。傳輸晶體管Q2使用一個 Siliconix-Vishay的SiS5853,它含有一個集成的肖特基二極管D1。

 
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