笔记本电脑电池充电控制器bq24700应用
3.4 PWM控制器及软启动
bq24700三个误差放大器的输出都连接到COMP端，该端输出和内部300kHz锯齿波比较，完成脉宽调制，再经转换电路输出相应占空比的驱动信号，驱动外部P沟道MOSFET。
为了确保外部MOSFET的输出电压在正常范围之内，bq24700内部具有驱动电压转换电路，当UCC≤15V时，驱动电压等于UCC，当UCC＞15V时，驱动电压为0.5UCC。
软启动可以保证各功能电路按顺序启动。PWM比较器关断时，COMP脚接地，同时内部100μA电流源关断。当PWM比较器使能时，COMP脚释放，100μA电流源开始对COMP脚外接电容充电，随着COMP脚电压上升，PWM比较器的占空比增大，bq24700实现软启动。
3.5 充电终止电压设置
bq24700通过BATSET脚设置充电终止电压，可使用和不使用内部1.25V基准电压两种方式（如图6）。电池组电压经分压后接到误差放大器，为了精确地对锂离子电池组充电，BATSET的外接分压电阻应当很准确。当BATSET脚电压低于0.25V时，内部1.25V基准电压接入到误差放大器。当BATSET脚电压低于0.25V时，1.25V基准电压从误差放大器的输入端断开。不用1.25V基准电压时， BATSET脚的电压不能低于1.0V。
图6 充电终止电压设置
3.6 电池组充电电流设置
bq24700通过SRSET脚设置充电电流，设置电压可由5V基准电压分压得到。充电电流IBAT和设置电压USRSET的关系为：
设置电压最大值为2.5V。
3.7 交流适配器输出电流设置
交流适配器输出电流通过ACSET脚设置，设置电压可由5V基准电压分压得到。交流适配器输出电流IADPT和设置电压UACSET的关系为：
3.8 系统供电选择
交流适配器或电池组任意一路供电电源发生故障时，bq24700可以自动切换到另一路电源为系统供电。同时允许在不断开交流适配器的情况下，手动选择电池组为系统供电。切换开关应选择低导通电阻的P沟道MOSFET，以降低损耗，延长电池组供电时间。无论是手动切换还是自动切换，在电池组供电时，交流适配器都停止对电池组充电，选择电路如图7所示。
图7 系统供电选择
当适配器输出正常时，ACPRES脚输出高电平，反之则输出低电平。交流适配器输出电压经分压后连接到ACDET脚，同内部基准电压比较，当ACDET脚电压低于内部基准电压时，无论交流适配器是否还有输出电压，bq24700都判定交流适配器掉电。ACPRES脚翻转为低电平，同时ACDRV脚输出高电平，BATDRV输出低电平，ALARM输出高电平，bq24700选择电池组为系统供电。当交流适配器输出电压正常后，ACSEL脚为高电平，交流适配器为系统供电，如果该脚电压为低电平，电池组仍为系统供电。如果切换不成功， ALARM脚输出报警信号。
交流适配器输出电压正常，但ACSEL为低电平时，系统由电池组供电。电池组供电时，适配器供电的MOSFET关断，电池组供电的MOSFET开通之前，系统先检测VS脚的电压，如果交流适配器供电MOSFET短路，该管脚电压高于BATP脚的电压，bq24700将不开通电池组供电的MOSFET，这样可以保护电池组。如果VS接地，该保护功能被取消。
3.9 电池过放电检测
电池组电压经分压后接入BATDEP脚，与内部1.22V基准电压比较，当BATDEP脚电压接近1.22V时，bq24700判定电池电量耗尽，发出报警信号，ALARM输出高电平。如果电池过放电，同时交流适配器输出电压正常，则bq24700自动切换到交流适配器供电。
4 结语
以bq24700为核心的笔记本电池充电管理方案，具有完善的功能、稳定的性能和较低的成本。该充电器既应用于笔记本电脑，也可应用于其他便携设备。
bq24700三个误差放大器的输出都连接到COMP端，该端输出和内部300kHz锯齿波比较，完成脉宽调制，再经转换电路输出相应占空比的驱动信号，驱动外部P沟道MOSFET。
为了确保外部MOSFET的输出电压在正常范围之内，bq24700内部具有驱动电压转换电路，当UCC≤15V时，驱动电压等于UCC，当UCC＞15V时，驱动电压为0.5UCC。
软启动可以保证各功能电路按顺序启动。PWM比较器关断时，COMP脚接地，同时内部100μA电流源关断。当PWM比较器使能时，COMP脚释放，100μA电流源开始对COMP脚外接电容充电，随着COMP脚电压上升，PWM比较器的占空比增大，bq24700实现软启动。
3.5 充电终止电压设置
bq24700通过BATSET脚设置充电终止电压，可使用和不使用内部1.25V基准电压两种方式（如图6）。电池组电压经分压后接到误差放大器，为了精确地对锂离子电池组充电，BATSET的外接分压电阻应当很准确。当BATSET脚电压低于0.25V时，内部1.25V基准电压接入到误差放大器。当BATSET脚电压低于0.25V时，1.25V基准电压从误差放大器的输入端断开。不用1.25V基准电压时， BATSET脚的电压不能低于1.0V。
3.6 电池组充电电流设置
bq24700通过SRSET脚设置充电电流，设置电压可由5V基准电压分压得到。充电电流IBAT和设置电压USRSET的关系为：
设置电压最大值为2.5V。
3.7 交流适配器输出电流设置
交流适配器输出电流通过ACSET脚设置，设置电压可由5V基准电压分压得到。交流适配器输出电流IADPT和设置电压UACSET的关系为：
3.8 系统供电选择
交流适配器或电池组任意一路供电电源发生故障时，bq24700可以自动切换到另一路电源为系统供电。同时允许在不断开交流适配器的情况下，手动选择电池组为系统供电。切换开关应选择低导通电阻的P沟道MOSFET，以降低损耗，延长电池组供电时间。无论是手动切换还是自动切换，在电池组供电时，交流适配器都停止对电池组充电，选择电路如图7所示。
当适配器输出正常时，ACPRES脚输出高电平，反之则输出低电平。交流适配器输出电压经分压后连接到ACDET脚，同内部基准电压比较，当ACDET脚电压低于内部基准电压时，无论交流适配器是否还有输出电压，bq24700都判定交流适配器掉电。ACPRES脚翻转为低电平，同时ACDRV脚输出高电平，BATDRV输出低电平，ALARM输出高电平，bq24700选择电池组为系统供电。当交流适配器输出电压正常后，ACSEL脚为高电平，交流适配器为系统供电，如果该脚电压为低电平，电池组仍为系统供电。如果切换不成功， ALARM脚输出报警信号。
交流适配器输出电压正常，但ACSEL为低电平时，系统由电池组供电。电池组供电时，适配器供电的MOSFET关断，电池组供电的MOSFET开通之前，系统先检测VS脚的电压，如果交流适配器供电MOSFET短路，该管脚电压高于BATP脚的电压，bq24700将不开通电池组供电的MOSFET，这样可以保护电池组。如果VS接地，该保护功能被取消。
3.9 电池过放电检测
电池组电压经分压后接入BATDEP脚，与内部1.22V基准电压比较，当BATDEP脚电压接近1.22V时，bq24700判定电池电量耗尽，发出报警信号，ALARM输出高电平。如果电池过放电，同时交流适配器输出电压正常，则bq24700自动切换到交流适配器供电。
4 结语
以bq24700为核心的笔记本电池充电管理方案，具有完善的功能、稳定的性能和较低的成本。该充电器既应用于笔记本电脑，也可应用于其他便携设备。
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