三防平板電腦的充電電路和其他充電電路沒有太大的區(qū)別,只是外圍電路稍微有些不同,一般由保護(hù)隔離電路、電池充電電路和主供電B+ 產(chǎn)生電路組成。
保護(hù)隔離電路就是起到保護(hù)和隔離的作用。保護(hù)作用一般是指充電器的輸出電壓經(jīng)過保險絲這個元件(或者隔離管)對后面的電路進(jìn)行保護(hù),防止輸入電流過大燒毀后面的電路或者元件,從而保護(hù)后面的電路。隔離作用就是將充電器的輸入的電壓與電池的電壓進(jìn)行隔離,防止電池給充電器供電。簡單的隔離電路只用一個二極管就可完成隔離作用,如圖 1所示,復(fù)雜的隔離電路用到兩個或多個場效應(yīng)管組成,有的還有場效應(yīng)管的控制電路,對充電器的輸入電壓和電池電壓進(jìn)行隔離,同時對輸入電壓進(jìn)行過壓和欠壓保護(hù)。
圖1 簡單的保護(hù)隔離電路
電池充電電路主要完成對電池充電的功能,同時對輸入電流和輸出的充電電流進(jìn)行檢測和控制,防止過大的輸入電流燒毀芯片,也防止過大的輸出電流燒毀電池,對電池和充電芯片起到保護(hù)作用。另外,對充電過程進(jìn)行控制,高效安全可靠地完成電池充電的工作。
當(dāng)使用充電器給平板電腦供電時,由充電電源產(chǎn)生對整機(jī)的主供電電壓 B+;當(dāng)使用電池供電時,則由電池經(jīng)過一個場效應(yīng)管后產(chǎn)生主供電電壓 B+;當(dāng)充電器和電池都接入平板電腦時,優(yōu)先使用充電器的輸出電壓給整機(jī)供電,并隔離電池供電。有的充電電源芯片具有路徑自動選擇功能,充電電源芯片會自動選擇供電質(zhì)量好的那路輸入電壓作為充電電源的供電電壓。
三防平板電腦中充電電源電路所使用的芯片型號比較多,常見的有 BQ24715、BQ24725、BQ24727、BQ24735、BQ24737、BQ24745、ISL9519、HPA02224 等型號,下面以BQ24725為例進(jìn)行說明,其電路原理如圖15-19所示。
圖2 BQ24725充電電路原理圖
三防平板充電電路基本原理:由充電器輸入的 6~24V 電壓經(jīng)過保險和濾波電路后形成供電電壓VIN,供電電壓 VIN 經(jīng)過限流電阻和電容濾波后加至充電芯片 BQ24725 的供電電壓 VCC端,充電芯片 BQ24725 開始工作,并檢測 ACDET 端的電壓是否在正常范圍內(nèi),如果在正常范圍內(nèi)說明充電器輸入電壓符合要求,芯片內(nèi)部電路產(chǎn)生REGN電壓,然后從ACOK 引腳輸出代表充電電壓正常的信號給 EC 芯片,充電芯片 BQ24725 繼續(xù)運(yùn)行,從 ACDRV 引腳輸出高電平的控制信號加至兩個隔離場效應(yīng)管 Q1 和 Q2 的柵極,兩個場效應(yīng)管導(dǎo)通,形成供電電壓 VINP,經(jīng)過輸入電流限流電阻 RIN 后加至充電芯片 BQ24725 的 ACN 和 ACP端,對輸入電流進(jìn)行檢測,充電芯片BQ24725通過輸出LODRV信號驅(qū)動下端場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通(上端場效應(yīng)管Q4截止),然后再通過輸出HIDRV信號驅(qū)動使上端場管Q4導(dǎo)通(下端場效應(yīng)管Q3截止),這樣Q3和Q4輪流導(dǎo)通截止形成脈動充電輸出電壓,經(jīng)過電感L及電容濾波后形成充電電壓(同時也是系統(tǒng)主供電電壓B+,對三防平板整機(jī)進(jìn)行供電),充電電壓經(jīng)過充電電流檢測電阻 RCHG 后,再經(jīng)過場效應(yīng)管Q5(BQ24725 輸出低電平的 BATDRV 信號加至 Q5 的柵極從而使 Q5 導(dǎo)通)加至電池正極,開始對電池充電,充電電流檢測電阻RCHG 兩端的電壓信號 SRP 和 SRN 送到充電芯片 BQ24725 對充電電流進(jìn)行檢測。BQ24725 通過 SMBus 總線接口對充電電壓及充電電流等充電過程進(jìn)行精確控制,直至充電完成。BQ24725通過IOUT 引腳輸出監(jiān)控充電器電流或電池供電電流信號給EC,從而使主機(jī)能夠在需要時進(jìn)行控制。BQ24725 具有過壓保護(hù),過流保護(hù),場效應(yīng)管短路保護(hù)等功能,采用的20引腳3.5mm×3.5mm四方扁平無引線QFN封裝,其外形封裝圖如圖15-20所示,其他引腳功能見引腳說明。
圖3 BQ24725的封裝
為了便于理解和分析電路,先了解BQ24725引腳符號及功能,見表1。
表1 BQ24725引腳符號及功能說明
續(xù)表