步步高DL369高清播放机电池充电电路原理分析

　　（1）电池板组成概述
　　
　　本机的锂电池充电电路和其它几款机器相差不大，电池板由两颗锂电池芯、MCU、电池保护以及外围DC/DC和检测电路组成，只是增加了温度保险管、温度开关和热敏电阻，下图是电池板组成方框图。

　　从电池板的组成框图看，整个电路包括充电控制和充电保护两部分。充电控制包括MCU供电、充电开关、MCU、DC/DC电路、充电检测、充电指示等电路，该电路的主要作用是检测电池状态，为电池在不同的阶段提供不同的充电模式，并对充电状态进行指示。保护电路的作用则是对两颗锂离子电池芯的充放电过程进行监控和保护，防止出现过充电和过放电的现象。
　　
　　PDVD电池板通常由充电电路和保护电路两部分组成。
　　
　　充电电路一般由充电控制和充电指示组成，一般由专用芯片（如BQ2057）或MCU芯片（如三星S3C9454）、DC/DC芯片组成。保护电路一般由两节锂离子电池保护芯片组成，比较流行的品牌有精工和美之美。

　　（2）MCU控制电路
　　
　　三星S3C9454是一款可多次编程的处理器，它片内有4K字节可多次擦写的FLASHROM，和208字节的RAM，它的定时/计数、PWM、多路A/D转换适合用于多种用途，它的特性如下：
　　
　　—SAM88RCRI内核
　　
　　—4K字节内部程序存储器
　　
　　—208字节通用数据寄存器
　　
　　—3个I/O口（最多18脚）
　　
　　—一路8位高速PWM
　　
　　—低电压检测复位电路
　　
　　—一个可用作看门狗的8位BT
　　
　　—一个定时/计数器
　　
　　—9路A/D转换输入（10位A/D转换精度）
　　
　　—1M~10M外部CPU晶振—20-DIP/SOP

　　（3）CPU供电
　　
　　如下图所示，CPU供电由TL431（U603）和8050（Q601）组成，R615、R616组成分压取样电路，当CVDD输出电压升高时，R端电压也升高，TL431AK端电流增加，Q601基极电压降低，基极电流减小，VCE增加，使输出电压降低，使输出电压稳定在5V，达到稳定电压的目的。

　　（4）充电控制开关
　　
　　当VIN端有+9V电压输入时，CPU得到供电，S3C9454第（7）脚发出一个高电平MOSSW，使三极管Q602导通，MOS管QB601A控制极为低电平，MOS管导通，9V电压送到后级DC/DC控制电路上。
　　
　　QB601B是电池放电控制MOS管，当电池板有+9V电压输入时，该电压加到VIN端，使QB601B栅极为高电平，QB601B截止不能给主机供电，只能接受充电，主机供电由VIN直接提供。
　　
　　当电池板没有直接充电或没有连接主机充电时，VIN没有电压，QB601B栅极为低电平，QB601B导通，可以随时给主机供电。

　　（5）复位和时钟电路
　　
　　如下图所示，S3C9454第（4）脚是一个复位脚，外接R632和C614组成了CPU复位电路，利用电容的充放电特性，在加电瞬间，产生一个低电平脉冲信号，使CPU完成硬件复位。
　　
　　在S3C9454第（2）（3）外接有8MHz晶体振荡器，和其内部RC振荡电路组成完整的时钟电路，CPU将按该时钟脉冲进行工作。外接晶体最高不能超过10MHz。

　　（6）DC/DC电路
　　
　　对锂离子电池的充电，是采用恒流/恒压方式，即首先对电池的情况进行检测，如果电池电压过低，会进入预充电状态；达到一定电压后，进入恒流充电状态；达到一定电压后，进入恒压充电状态，最后充电电流变小并停止，电池电压在这个过程中的一切变化都是由DC/DC电路来提供的，MCU通过控制DC/DC电路来控制充电电压、电流的变化。
　　
　　通过用户编程，S3C9454第（13）脚是一个8bit的PWM控制输出通道，第（14）脚至（19）脚都是检测信号输入脚。
　　
　　下图是CPU充电控制与电压检测。在对电池充电时，MCU首先通过R643~R646组成的电阻分压电路检测电池是否可以正常充电，如果电压低于放电保护电压，则通过（13）脚发PWM信号对电池进行预充电，使其达到预设值。

　　进入恒流充电阶段时，该阶段是主要充电时间，电池储能和发热也主要在这阶段里。在这个阶段，电流需要稳定在0.3C~0.5C左右，因为随着充电的进行，电池电压在线形上升，电流也会由大变小。电流的检测由电阻R638~R642组成，检测电压经过LM358放大后输入S3C9454第（17）脚，同时通过（13）脚脉冲控制DC/DC的输出电压保证电流稳定。
　　
　　当电池电压达到单节4.2V时，即进入恒压充电状态，此阶段电压不允许上升，如果上升将会进入过充电保护，该部分的检测同样由R643~R646组成的电阻分压电路完成。

　　（7）电池保护
　　
　　在锂离子电池使用过程中，为避免使用者的错误使用而造成电池升温，电池内电解液的分解而产生气体使其内压上升，金属锂的释放而造成起火或破裂的危险等，在锂离子电池回路中均要采用保护电路。对锂电池的保护，必须有以下三个保护功能，以保证电池的安全和可靠。
　　
　　1、过充电保护防止电池特性劣化、起火、破裂，保证安全性
　　
　　2、过放电保护防止电池特性劣化，确保电池使用寿命
　　
　　3、过电流保护防止 MOSFET 的破坏，短路保护
　　
　　在本机保护电路中，保护芯片是精工 S8232，外加QB1 两只MOS 管组成。

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