接到了一個(gè)設(shè)計(jì)電池充電器的任務(wù)。我決定使用德州儀器 (TI) 的 BQ2000TSN，因?yàn)樗陔姵鼗瘜W(xué)方面具有多功能性。就我而言，電池充電器用于為鋰離子電池組充電。

BQ2000 在引腳 3 上有一個(gè)開漏 N 溝道 LED 輸出，可與 LED 一起用作充電狀態(tài)指示器。簡(jiǎn)而言之，不同的模式是：

• 高阻抗，快速充電周期結(jié)束（內(nèi)部 FET 不導(dǎo)通）
• 低速充電（內(nèi)部 FET 導(dǎo)通）
• 1 Hz 閃光，故障情況，例如溫度過高

我參考 BQ2000 的數(shù)據(jù)表以獲得更詳細(xì)的描述。

最簡(jiǎn)單的方法是將一個(gè) LED 連接到引腳 3 以進(jìn)行狀態(tài)指示。但對(duì)我來說，有兩個(gè) LED 會(huì)更合乎邏輯：一個(gè)是綠色，表示充電過程已成功結(jié)束；和一個(gè)紅色 LED，指示正在充電和故障模式。

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我需要一個(gè)便宜的電路，所以我決定建立一個(gè)分立電路來完成這項(xiàng)工作。圖 1描述了電池充電器的 LED 電路。

圖 1電池充電器的 LED 電路。

電池充電器電路已被移除，以便于解釋。電路的每個(gè)狀態(tài)描述如下：

狀態(tài) 1：? LED引腳輸出 BQ2000 高阻抗。

Q2 不會(huì)導(dǎo)通，因?yàn)闁艠O輸入通過 R7 被拉低。+5V 將通過 R4 施加到 R2 和 R3 的橫截面，導(dǎo)致 D2 保持關(guān)閉，因?yàn)?D2 和 R2 上的壓降太低。Q1 將導(dǎo)通，因?yàn)?+5V 將通過 R3 在柵極上可用，從而導(dǎo)致 D1 點(diǎn)亮。C4 不會(huì)被充電，因?yàn)?C7 用作隔直電容器。

狀態(tài) 2：? LED引腳輸出 BQ2000 低阻抗。

R2 通過 BQ2000 的引腳 3 被拉低，導(dǎo)致 D2 亮起。Q1 將不再導(dǎo)通，因?yàn)闁艠O通過電阻 R3 被拉低，導(dǎo)致 D1 熄滅。

狀態(tài) 3：? LED引腳輸出 BQ2000 1 Hz 閃爍。

圖 2顯示了 BQ2000 引腳 3 處 1Hz 信號(hào)的屏幕截圖。C7 將傳導(dǎo)阻塞波信號(hào)，使 C4 通過二極管 D7 充電。一旦 C4 的充電電壓達(dá)到 Q2 的柵源閾值電壓，Q2 就開始導(dǎo)通。這將導(dǎo)致 Q1 的柵極通過 Q2 下拉。D1 將熄滅，因?yàn)?Q1 不再導(dǎo)通。

圖 2 BQ2000 引腳 3 處的 1Hz 信號(hào)。

C4 將在每個(gè)低到高的側(cè)面充電，然后放電。因此，重要的是 C4 上的電壓將保持高于 Q2 的柵源閾值電壓。否則 D1 也會(huì)閃爍。這將通過 C4 和 R7 的 RC 時(shí)間 t=R*C 來處理。

在 R2 和 R3 的交叉點(diǎn)部分，塊波信號(hào)也可用，導(dǎo)致 D2 以 1 Hz 的頻率閃爍。

請(qǐng)注意，R4 和 R3 在 1 Hz 信號(hào)的高電平時(shí)間配置為分壓器，引腳 3 為高阻抗：

在這種情況下，D2 和 R2 上的壓降為 5V-4.76V=0.24V，這不足以點(diǎn)亮 D2。

當(dāng) 1 Hz 信號(hào)為低電平時(shí)，需要 D8 為 C7 充電。如果沒有 D8，1 Hz 信號(hào)的極性將轉(zhuǎn)換為負(fù)信號(hào)。

我注意到當(dāng)沒有電池連接到充電器時(shí)會(huì)出現(xiàn)第四種模式。圖 3顯示了在 BQ2000 的引腳 3 處測(cè)得的信號(hào)。

圖 3在 BQ2000 的引腳 3 處測(cè)得的信號(hào)。

它是一個(gè)脈沖信號(hào)，高 10.5 秒，低 500 毫秒。也許我錯(cuò)過了一些東西，但我無(wú)法在 BQ2000 的數(shù)據(jù)表中找到它。為了完整起見，我決定提及它。選擇 C4 和 R7 的方式是，LED D2 也會(huì)以該頻率閃爍，以便用戶可以注意到是否連接了電池。