双电池系统电源选择器MAX1773
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双电池系统电源选择器MAX1773/1773A
摘要:MAX1773/1773A是用于双电池系统的电源选择器,它允许外部控制器去管理双电池组、适配器输入、电池充电器和系统负载所需的电源连接。
文中介绍了MAX1773/1773 A的特点、引脚功能、内部结构和工作原理,给出了MAX1773/1773A的典型工作电路。
关键词:MAX1773/1773A 双电池系统电源选择器
1 概述
MAX1773/1773A是用于双电池系
统的电源选择器,是为笔记本和亚笔记
本电脑、PDA、便携式终端、网络图形
输入板(tablet)及双电池便携式设备
而专门设计的。
MAX1773/1773A的主
要特点如下:
●采用获得专利的7—MOSFET拓
扑技术,降低系统成本;
●可自动检测和响应低电源电压、
电池嵌入和移出及AC适配器的出现
等;
●可直接驱动P沟道MOSFET;
●带有简化的电源管理μP固件(fi
rmware);
●允许电源管理μP进入待机模式,从而延长电源寿命;
●AC适配器输入电压范围为4.75~28V;
●内含1mA驱动能力的LDO稳压器;
●采用小尺寸20引脚TSSOP封装。
2 引脚功能与内部结构
MAX1773/1773A的引脚排列如图1所示,各引脚功能如表1所列。
表1 MAX1773/1773A的引脚功能
图2是MAX1773/1773A的内部电路组成。
3 应用电路与工作原理
MAX1773/1773A的标准应用电路如图3所示。
该电路的功能原理如下:
3.1 电池检测
MAX1773/1773A通过检测电池热敏电阻的电压VTHM来确定电池的存在。
器件将该电压与热敏电阻解扣点VTCOMP相比较,如果VTHM-<VTCOMP,则认为电池存在。
反之则认为电池未出现,不对其进行充/放电。
3.2 工作模式
MAX1773/1773A可提供三种工作模式,即AC适配器状态、标准电池状态和启动状态。
(1)AC适配器状态
MAX1773/1773A通过感测脚ACDET上的电压来检测AC适配器的存在。
当VACDET超过电池电压或达到4.75V时,IC将利用AC适配器对负载加电。
若选择的电池存在,IC则连接到所选择电池的充电通路。
AC适配器状态如表2所列。
表2 AC适配器状态
表2中,X为不关心情况,电池存在时VTHM<VTCOMP;电池不存在时,VTHM>VTCOMP,ACPRES=0
(2)标准电池状态
当AC适配器电源不存在时,MAX1773/1773A可利用电池对负载供电,ATSEL允许一个外部控制器去选择电池。
表3列出了通常控制操作下的简化标准电池状态。
而且电池切换锁存、低电池电压锁定和放电电池锁定均支持该状态表。
表3 简化标准电池状态(不带锁定)
(3)启动状态
当VACDET在启动升高时,即在没有AC适配器的情况下而由电池对
MAX1773/1773A加电时,IC处于启动状态(如表4所列)。
一旦VACDET升至2.2V 以上,器件将进入标准电池或AC适配器状态。
表4 启动状态
3.3 典型操作
图4所示是利用MAX1773/1773A、两个3-cell锂电池组和一个20V AC适配器组成的系统的充/放电周期图,开始时,当AC适配器加电后,由于没有电池并且选电池A,此时BATSTAT=BATSEL=I,表明电池A不出现且不能连接电池A的充电通路。
如果外部控制器轮询(polled),BATSTAT将回复到BATSEL(0),表明电池B不存在。
当t=t1时,电池A被嵌入,MAX1773/1773A连接电池A的充电通路。
为指示电池A出现,BATSTAT变化到BATSEL(0)。
t=t2时,电池B被嵌入,BATSTAT状态不改变,表明电池A存在。
t=t3时,AC适配器撤除,MAX1773/1773A自动断开电池A的放电通路。
ACPRES 变为1,表明AC适配器不存在。
BATSTAT=BATSEL(0)表明电池A存在并对负载加电。
在t3与t4之间,电池A放电。
t=t4时,电池A的电压降至5VMIN以下,IC将自动断开电池A的放电通路并连接至电池B的放电通路。
此时BATSTAT变为BATSEL(1),表明电池A不再给负载供电。
t=t5时,BATSTAT变为高以使外部控制器能够捕捉到MAX1773/1773A,同时改变BATSEL使BATSTAT停留在1,以表示电池B存在并给负载供电。
t=t6时,电池B降至5VMINV以下,MAX1773/1773A自动断开电池B的放电通路。
同时连接至电池A的放电通路。
BATSTAT变化到BATSEL(0),表明电池B不再供应负载。
此时,外部控制器发出一个系统关闭命令,电源电流急剧降低。
t=t7时,AC适配器重新连接到系统。
MAX1773/1773A自动断开电池A的放电通路,并连接到AC适配器的负载通路(PDS开关),同时还连接电池B的充电通路。
此刻B
ATSTAT变为BATSEL(1),表明电池B存在;ACPRES变为0,则表明AC适配器也
存在。
t=t8时,外部控制器识别电池B充电,并且将BATSEL变化到电池A。
BATSTAT变为BATSEL(0),表明电池A存在。
t9之后,电池完全被充电,系统开始为另一个周期作准备。
3.4 MAX1773/1773A的差别
(1)PDS FET开关
MAX1773:如果电池B(A)被选择但不存在,并且电池A(B)嵌入但电压低于5 VMINV,此时若接入适配器,脚PDS外部的MOSFET(PDS FET)不导通;MAX177
3A:当上述情况发生时,PDS FET被使能导通。
(2)选择的电池存在但欠压
MAX1773在选择的电池存在但电压低于5VMINV时,如在未选择的插槽(slot)中插入电压高于5VMINV的电池,那么,在TCOMP脚变为高电平后,如果未选择电池的
THMA或THMB脚有效,MAX1773将不能使未选择的电池放电。
MAX1773A由于THMA或THMB及TCOMP引脚变为使能并不重要,因此,MAX 1773A不会遭遇MAX1773的情况。
(3)当适配器撤除时,切换到未选择的电池
MAX1773:当选择的电池存在并低于5VMINV而未选择的电池存在但高于5VMINV 时,未选择电池的放电通路使能。
尔后,如果施加AC适配器,则被选择电池的充电通路
使能。
而当AC适配器移开时,MAX1773不能切换到未选择的电池。
MAX1773A:在上述情况中,当AC适配器移开时,可能发生三种情况:第一是充电器获得输入电流限制条件,充电器电流减小到零时),此时在AC适配器移开时,允许
未选择的电池放电;第二是充电器存在并对选择的电池充电;第三是充电器对所选择的电
池充电,但在电池被充分充电之前仍支持系统负载,此时AC适配器将被移开而不允许未
选择电池放电。
4 结束语
采用BiMOS工艺并集成了5245个晶体管的MAX1773和MAX1773A可用来为多电源系统提供控制逻辑以驱动外部P沟道MOSFET,从而使AC适配器和双电池组能够选择充电和放电,同时可基于电源的出现和电池状态来选择电池电压的情况。