基于bqTINY-II的电源管理模块设计

　　O 引言

　　便携式电子产品以电池作为电源。随着便携式产品的迅猛发展，各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。近年来开发的高能量密度的锂离子电池具有体积小、容量大、待机时间长等特性，非常适合便携式系统的应用。

　　在便携式电子产品的设计过程中，其电源管理模块的设计是十分重要的，因为这关系到整个系统工作的稳定性、持续性及快速恢复的能力问题。尤其是在使用锂电池作为系统电源时，其电源管理模块的作用更加突现。本文针对锂电池充电的特点，介绍了一种基于bqTINY—II的便携式电子心音检测仪电源管理模块解决方案。

　　l 锂离子电池充电过程

　　锂系列(锂离子或锂聚合物)电池的充电过程分为3个阶段，如图1所示。

　　第一阶段为检验和预充电阶段。该阶段主要的任务是：验证电池的温度并将其调整到适合快速充电的范围内;检测电池电压并将其提高到一个安全水平。温度检验和预充电提高了电池的安全性和使用寿命。

　　第二阶段将以“1C”或略低的电流进行恒流充电。一旦电池达到它的电压限幅4.1V或4.2V.则已完成对大约70%的容量的充电，并进入第三阶段充电。

　　第三阶段是对电池进行恒压充电，为了使安全性和电量达到最大化，需要将充电电压稳定在±1%的精度内。在恒压充电阶段，充电电流逐渐变小，并且在大多数情况下，当这个充电电流接近快速充电电流的10%，即C/10时，充电过程就结束了。

　　2 基于bqTINY—II的电源管理模块

　　bqTINY-II是TI推出的电池充电管理芯片，它为电源系统设计人员带来一套集成解决方案。该芯片将自动电源选择、功率FET和电流传感器、高精准度的稳流和稳压能力、充电状态显示和充电中止等功能集为一体。它的一个重要特点是其可以选择两种充电模式，支持目前流行的USB接口充电。

　　bqTINY-II支持三阶段的充电程序如图1所示，包括预充电调节阶段、恒流充电阶段以及许多设备制造商都要求的高精准度恒压充电阶段。hqTINY-1I的功耗极低，当系统未连接至电源时， bⅡ_rlNY.II就会进入低功耗休眠模式.它此时只会从电池汲取非常少的电量。

　　2.l 示意电路图

　　该方案的示意电路如图2所示，该原理图以bq24020芯片为核心，配以必要的外围元器件。由于bq24020芯片的高集成化，使得所需的外围元器件大大减小，只需要3颗滤波电容和1颗用于设置AC预充率的电阻即可。

　　图2所示电源管理模块有4个输入接口，4个输出接口和一个公共地。其中4个输入接口为：交流适配器AC接口、USB取电接口、充电使能信号CE、USB充电点设置;4个输出接口为：电源输出、电源温度信号输出、2个充电状态指示输出。