MAX17047 - компактная ИС измерения уровня заряда

По сравнению с другими схемами, предложенная ИС на базе алгоритма ModelGauge m3 требует применения лишь небольшого измерительного резистора и небольшого количества внешних компонентов. Это позволяет уменьшить габариты и снизить стоимость.

ИС идеально подходит для широкого спектра устройств с одно и двухэлементными аккумуляторами, в том числе беспроводных телефонов, смартфонов, электронных книг, портативных игровых устройств, цифровых фотоаппаратов, карманных компьютеров, бизнес-терминалов, портативных навигационных устройств и медицинского оборудования.

Проблема проведения точных измерений емкости аккумулятора, при минимизации стоимости и габаритов.

Традиционные схемы измерения уровня заряда литиевых аккумуляторов располагаются внутри блока элементов и требуют использования большого количества внешних компонентов. Измерение емкости базируется на использовании кулонметра. Для счетчиков заряда существует проблема, которая связана с использованием АЦП небольшой разрядности, ошибка смещения которого накапливается. Для коррекции возникающего дрейфа необходимо задействовать большой и дорогой измерительный резистор. Кроме того, аккумулятор необходимо разрядить полностью или регулярно переводить в состояние дежурного режима. Некоторые новые разработки имеют расширенные функциональные возможности контроля уровня заряда аккумулятора за счет системного уровня, который находится вне элементов аккумулятора. Это дает возможность удешевить разрабатываемое устройство, но практически не дает эффекта с точки зрения габаритов печатной платы, потому что от резистора отказаться не удается. Наконец, современные алгоритмы, в которых производится коррекция дрейфа, имеют нежелательную особенность - для них характерно скачкообразное изменение состояния при переходе в режим заряда. Это происходит потому, что алгоритмы основаны на измерении уровня заряда аккумулятора в дежурном режиме, и при переходе в режим заряда необходимо производить коррекцию.

Технология ModelGauge дает возможность производить точные и экономные измерения уровня заряда литиевого аккумулятора

Технология ModelGauge m3 позволяет обойти ограничения, характерные для систем на базе измерения уровня напряжения. В ИС совмещены отличная моментальная точность измерения и линейность работы счетчика заряда с отличной долговременной стабильностью источника заряда. Алгоритм ModelGauge m3 нивелирует накопление ошибки смещения в счетчике заряда, тем самым, обеспечивая повышенную точность мгновенного измерения по сравнению с алгоритмом, основанном только на значении напряжения от источника заряда. Согласно этому алгоритму небольшая коррекция производится постоянно в течение всего времени, поэтому система не требует осуществлять дополнительные, внезапные коррекции, что является нормальным для алгоритмов на базе счетчиков заряда. Кроме того, алгоритм ModelGauge m3 снижает чувствительность к ошибкам АЦП при измерении тока, поэтому с MAX17047 можно использовать более компактный токоизмерительный резистор без ущерба для точности определения остаточной емкости батареи в режиме заряда.

В MAX17047 также осуществляется автоматическая компенсация старения структуры, температуры и скорости разряда. В ИС обеспечивается точное измерение остаточной емкости в mAh или % от уровня полного заряда, а также время полного разряда в широком диапазоне внешних условий. Потребляемая мощность ИС по меньшей мере на 75% меньше, чем в конкурирующих устройствах при высокой равномерности изменения параметров аккумулятора во время работы. Также предусмотрена система информирования о возникновении аномальных условий в аккумуляторе. Информирование о состоянии осуществляется двумя методами: о снижении остаточной емкости и счетчик количества циклов заряда.

В ИС обеспечивается прецизионное измерение тока, напряжения и температуры. Температура аккумулятора измеряется посредством внешнего термистора по логарифмической шкале на дополнительном входе. Если информация о температуре получена другим способом, то микроконтроллер может напрямую записать значение температуры в ИС. В этом случае нет необходимости использовать внешний термистор, а также необходимые для его работы резистор и конденсатор. ИС калибруются на заводе-изготовителе, что дает возможность снизить стоимость и сложность калибровки, присущие работам у конечного пользователя. Наконец, представленные ИС могут встраиваться вне блока элементов аккумулятора. Это позволяет изготовителю системы упростить разработку, проконтролировать общую стоимость системы и минимизировать стоимость блока и цепей питания.

Широкие перспективы портативного оборудования с питанием от аккумуляторов

MAX17047 имеют самый низкий ток потребления из существующих ИС этого типа (25 мкА, на 75% меньше, чем у конкурентов), что дает возможность увеличить время работы. Для одноэлементных аккумуляторов ИС MAX17047 требуют использования лишь одного резистора и трех конденсаторов, что дает возможность задействовать небольшую площадь для монтажа. Выводы для проведения измерений и питания MAX17047 подключаются напрямую к аккумулятору без промежуточного отдельного преобразователя. При использовании дополнительного внешнего буферного элемента MAX9910, ИС можно адоптировать для работы в конфигурации с множеством последовательно соединенных аккумуляторов. Некоторые функции контроля и предупреждения гарантируют надежность работы конечного оборудования. Существует возможность программирования уровня предупреждения системы о низком уровне заряда аккумулятора, уровне напряжения в режиме заряда и перегреве. Например, условие низкого уровня заряда аккумулятора помогает осуществлять управление аккумулятором, когда уровень его заряда близок к нулю. Эта возможность увеличивает время работы системы от аккумулятора, так как микроконтроллер может в дежурном режиме не производить опрос ИС измерителя заряда.

Предупреждение о перегреве ИС позволяет обеспечить безопасный режим работы и увеличивает срок службы аккумулятора. Наконец, MAX17047 осуществляет информирование системы при отсутствии аккумулятора, и ИС может быть использована для задания порядка подключения или отключения аккумулятора.

ИС MAX17047 выпускается в компактном 10-выводном корпусе TDFN с габаритами 3мм x 3мм. Обмен данными с микроконтроллером осуществляется посредством стандартного двухпроводного интерфейса.

Реклама на сайте

Последние новости

[06/02/2019] Конференция в МГТУ им. Баумана «Технологии разработки и отладки сложных технических систем» 2019

[09/05/2018] Грандиозная майская распродажа на Gearbest!

[16/05/2017] С 15 по 17 мая в магазине Gearbest проходит грандиозный флэшсейл

[10/05/2017] Так что же такое Спиннер?

[05/12/2016] Новый Год и Рождество с GearBest!

[29/09/2016] Всемирный День Интернета на GearBest