СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2016

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 32 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2016 Задержка повторной попытки включения Задержка обнаружения перегрузки по току Время Время U O2 TD oc TD AR I VO2 4*I CHG 3*I CHG U batt Время Время TD oc TD AR Задержка повторной попытки включения Задержка обнаружения короткого замыкания U O2 I VO2 4*I CHG 3*I CHG U batt времени плавного пуска. В этом случае DC/DC-преобразователь будет заряжать выходной конденсатор максимальным током, установленным с помощью резистора R IPK . Т ЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА Тепловая защита, встроенная в микро- схему MPQ5480, необходима для пре- дотвращения выхода из строя чипа и аккумулятора при чрезвычайно высо- кой или низкой температуре. Рабо- та микросхемы прекратится в случае, когда температура кристалла микро- схемы выйдет за пределы рабочих тем- ператур от +6…+49°C. Когда температу- ра кристалла вернётся в рабочий диа- пазон, система перейдёт из состояния «Выключено» (OFF) в «Нормальный режим» работы (см. рис. 2). К ОНТРОЛЬ ВКЛЮЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ КНОПКИ С помощью кнопки, подключённой к выводу EN/PB микросхемыMPQ5480, можно управлять включением и выклю- чением устройства. Короткие нажа- тия кнопки длительностью менее T PUSH = 2,2 с игнорируются. При нажа- тии кнопки дольше 2,2 с система вклю- чится. Повторное длительное нажатие отключит систему. Если батарея будет разряжена или окажется подсоедине- Таблица 2. Максимальный пиковый ток I PK DC/DC-преобразователя в зависимости от сопротивления резистора R IPK I PK (мА) R IPK (кОм) 30 100 45 42,2 50 36,5 100 17,8 200 7,87 но зарядное устройство, включение не произойдёт. Если напряжение на бата- рее падает ниже порога U th_UVLO , то DC/DC-преобразователь отключает- ся. МОП-транзистор, подключённый к выводу U O2 , также разорвёт цепь, и система перейдёт в режим «Останов- лено». Кнопка в этом состоянии будет неактивна. MPQ5480 останется в этом режиме до тех пор, пока не будет под- ключён внешний источник питания к выводу CH (U CH > 3,8 В). Конденсатор, подключённый к выво- ду EOL, работает как фильтр низких частот, что позволяет получить сред- нее значение напряжения на батарее за период 1 мс. Р АСШИРЕНИЕ СИСТЕМЫ В более сложных приложениях MPQ5480 позволяет подключить к вы- воду U O2 дополнительные DC/DC-пре- образователи, которые тоже могут использовать питание от батареи. Когда напряжение батареи ниже, чем U th_UVLO , ключ (МОП-транзистор) меж- ду U O2 и U BATT замыкает цепь. Во время зарядки, когда U CH > 3,8 В, ключ будет размыкать цепь. Выход U O2 также защи- щён от короткого замыкания и пере- грузки по току, т.к. высокий ток раз- ряда аккумуляторной батареи может привести к её повреждению. Когда выходной ток превышает пороговое значение 3,8·I CHG , но остаётся ниже, чем порог короткого замыкания 5·I CHG , ключ разрывает цепь с временной задерж- кой обнаружения перегрузки по току TD oc = 9 мс (см. рис. 4). В случае если выходной ток превысит порог короткого замыкания 5·I CHG , сило- вой МОП-ключ разорвёт цепь, и подача напряжения на выход U O2 прекратит- ся с задержкой обнаружения корот- кого замыкания TD SC = 300 мкс. Ключ включится снова автоматически после временной задержки TD AR = 75 мс (см. рис. 5). Автоматического повтора не произойдёт, если напряжение бата- реи будет ниже U th_UVLO . Вывод U O2 отключается при насту- плении одного из следующих четы- рёх событий: ● отключение кнопкой; ● подключение зарядного устройства; ● U BATT < U th_UVLO ; ● срабатывание схемы защиты при выходе за пределы рабочего диапа- зона температур. З АКЛЮЧЕНИЕ Схема управления питанием на базе микросхемы MPQ5480 от компании Monolithic Power Systems обеспечивает полное управление зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, обеспечивает стабилизацию выходного напряжения и управляет включением/выключени- ем мобильного устройства. Встроенная в микросхему защита включает в себя механизмы ограничения тока разряда аккумуляторной батареи, выявления её неисправности, защиты от корот- кого замыкания и отключения схемы при выходе температуры окружаю- щей среды за пределы рабочего диа- пазона или при перегреве аккумуля- торной батареи. Микросхема MPQ5480 требует мини- мального количества внешних компо- нентов и доступна в малогабаритном SMD-корпусе WLCSP-16 (1,7 × 1,7 мм). Л ИТЕРАТУРА 1. www.monolithicpower.com . Рис. 4. Временная диаграмма защиты от перегрузки по току для нагрузки, подключённой к выводу U O2 Рис. 5. Временная диаграмма защиты короткого замыкания вывода U O2