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Maxim的電量計IC精確測量可攜設備電池狀態

上網時間: 2010年07月20日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:ModelGauge  ICMAX17040  MAX17041  MAX17043  MAX17044 

Maxim Integrated Products 公司稍早前發佈單節和2節電池電量計元件: ICMAX17040/MAX17041 和 MAX17043/MAX17044 。這一系列電量計採用 Maxim 的 ModelGauge 演算法,是目前唯一一種無需測量電流,即可精確估計Li+電池充電狀態(SOC)的電量計。

ModelGauge IC無需檢流電阻,只需很少的幾個外部元件,能有效節省空間和成本。這些兼具易用性、低方案成本和小尺寸特性的元件,使其適用於無線電話、智慧手機、電子書、可攜式遊戲機、數位相機、手持電腦和金融終端、可攜式導航設備以及可攜式醫療設備等採用單節和2節Li+電池供電的掌上型應用。

Maxim表示,傳統的Li+電池電量計通常安裝在電池組內部,需使用包括檢流電阻在內的多個分離式元件。元件依靠庫侖計對電池容量進行估計,而庫侖計必須經過校準,這一過程無疑增加了系統成本。此外,庫侖計還存在另外一個問題,即使很小的ADC失調誤差也會被不斷累積。為修正這種偏移,電池必須定期進入滿充、空電量或待機狀態。

一些改進設計將電量計放置在系統端,而非電池組內部。這種方式雖然在一定程度上降低了方案成本,但無法減小電路板的佔用面積。

大多數成本敏感的應用通常採用測量電池電壓結合簡單查找表的方式以節省成本,然而這種方式無法正確地考慮負載變化、溫度效應和老化等因素,因而不能得到可靠的SOC估計值(誤差高達30%至40%)。鑒於此,多數系統設計人員在即使採用3至4段的電池狀態指示時,仍然無法得到滿意的結果。

而Maxim的ModelGauge技術克服了僅測量電壓的電量計的各種缺陷。MAX17040/MAX17041和MAX17043/MAX17044 IC採用先進的電池建模技術,僅需很少的外部元件即可實現極高的測量精度。

ModelGauge IC在寬範圍的充/放電過程中持續跟蹤電池的相對SOC。該系列IC無需測量電流,僅透過測量電壓即可估計電池狀態。元件無需檢流電阻,大幅簡化了電路板佈局。由於地平面的連續性,不會產生棘手的接地問題,可有效降低設計複雜度。

MAX17040/MAX17041和MAX17043/MAX17044還省去了多個其他分離式元件和庫侖計,與傳統方案相比可節省30%至50%的整體成本。此外,由於ModelGauge IC無需測量電流和使用庫侖計,因而不會產生失調偏移問題,也省略了電池的「再學習」過程。

該系列ModelGauge IC可以安裝在系統側,而不是電池組內部。這允許系統製造商控制各個環節的成本,降低供應鏈管理難度和電池組的費用。另外,該系列IC出廠時經過校準,因此在終端設備生產線上無需再次校準,有效降低生產複雜度和成本。

MAX17040/MAX17041和MAX17043/MAX17044電量計具有(50uA(典型值)低電源電流,可大幅延長工作時間。MAX17040/MAX17043 (用於單節電池)和MAX17041/MAX17044 (用於2節電池)僅需2或3個電阻以及2個電容,佔用極小的電路板空間。MAX17040/MAX17043的測量和電源輸入直接連接至電池組,無需使用單獨的穩壓器。MAX17041/MAX17044的測量輸入直接連接至電池組,並可採用3.3V系統電源供電。

此外,MAX17043/MAX17044還具有可編程低電池電壓報警功能,當電池電量幾乎為空時向系統微控制器發出告警訊號,提示系統採取適當的電源管理措施。該特性允許系統微控制器保持在休眠模式而無需輪詢電量計IC,從而進一步延長電池使用壽命。

ModelGauge IC設計用於空間受限的電池供電便攜設備,採用8接腳、2mm x 3mm TDFN無鉛封裝。這些元件透過業界標準的2線介面與系統微處理器進行通訊。





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