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太阳能锂电充电管理方案ZS6073解析

2015-10-15 13:50:20

4294 太阳能二极管晶体管元器件

ZS6073是专门为利用太阳能板等输出电流能力有限的输入电压源对单节锂电池进行充电管理的芯片，芯片内部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可以用外部电阻编程设定，最大持续充电电流可达600mA，不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。

ZS6073内部集成有8位模拟-数字转换电路，能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流，用户不需要考虑最坏情况，可根据输入电压源的最大电流输出能力设置充电电流，最大限度地利用了输入电压源的电流输出能力，非常适合利用太阳能板等输出电流有限的电压源供电的锂电池充电应用。

ZS6073包含两个漏极开路输出的状态指示输出端，充电状态指示端和充电结束指示输出端。芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过115℃时自动降低充电电流，这个功能可以使用户最大限度的利用芯片的功率处理能力，不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件。这样，用户在设计充电电流时，可以不用考虑最坏情况，而只是根据典型情况进行设计就可以了，因为在最坏情况下，ZS6073会自动减小充电电流。

典型应用电路（恒压充电电压4.2V）

当输入电压大于低电压检测阈值和电池端电压时，ZS6073开始对电池充电，管脚输出低电平，表示充电正在进行。如果电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压低于3V，充电器用小电流对电池进行预充电。

当电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压超过3V时，充电器采用恒流模式对电池充电，充电电流由ISET管脚和GND之间的电阻RISET确定。当电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压接近电池端调制电压时，充电电流逐渐减小，致尚微ZS6073进入恒压充电模式。当输入电压大于4.45V，并且充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束，端输出高阻态，端输出低电平，表示充电周期结束，充电结束阈值是恒流充电电流的10%。如果要开始新的充电周期，只要将输入电压断电，然后再上电就可以了。当电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压降到再充电阈值以下时，自动开始新的充电周期。

芯片内部的高精度的电压基准源，误差放大器和电阻分压网络确保电池端调制电压的误差在±1%以内，满足了电池的要求。当输入电压掉电或者输入电压低于电池电压时，充电器进入低功耗的睡眠模式，电池端消耗的电流小于3uA，从而增加了待机时间。上述充电过程如图所示：

充电过程示意图