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簡(jiǎn)介

對(duì)于許多系統(tǒng)而言，確定電池是否存在很有幫助。如果存在電池，則可以支持更高的系統(tǒng)負(fù)載或在移除電池時(shí)向最終用戶提供通知。此外，從 BAT 引腳上移除電池并且存在適配器時(shí)，充電器開始對(duì)電池節(jié)點(diǎn)上的電容充電。達(dá)到調(diào)節(jié)電壓后充電停止，直到 BAT 引腳電壓降至充電閾值以下，然后再次開始充電。這可能會(huì)導(dǎo)致可聞噪聲、增加 EMI 或 SYS 電壓波動(dòng)。為了緩解這些問(wèn)題，可以利用 BQ2562x 和 BQ2563x 單節(jié)電池充電器的集成特性來(lái)檢測(cè)電池是否存在，同時(shí)相應(yīng)地啟用或禁用充電。

電池檢測(cè)方法

BQ2562x 和 BQ2563x 充電器系列能夠在 BAT 引腳上施加大約 30mA 的放電電流。此功能可用于實(shí)現(xiàn)電池檢測(cè)算法。如果不存在電池，30mA 放電電流會(huì)移除 BAT 引腳上的所有小容性電荷，導(dǎo)致電壓下降。當(dāng)存在電池時(shí)，BAT 引腳上存在電壓。在任一情況下，均可通過(guò)集成 ADC 檢測(cè)電池電壓。如果使用保護(hù)器 IC，則必須在短時(shí)間內(nèi)啟用充電器以恢復(fù)保護(hù)器 IC 的欠壓保護(hù) (UVP)。如果啟用充電時(shí) VBAT 低于 V_REG-V_RECHG，則存在電池且保護(hù)器件處于活動(dòng)狀態(tài)。這些方法支持快速檢查電池是否已插入系統(tǒng)，同時(shí)不需要任何其他組件。

電池檢測(cè)程序

可在主機(jī) MCU 固件上執(zhí)行以下步驟，檢測(cè)電池移除或 UVP 保護(hù)處于活動(dòng)的時(shí)間。以下程序中給出的寄存器和位對(duì)應(yīng) BQ2562x 系列充電器。有關(guān)其他充電器系列，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)數(shù)據(jù)表寄存器定義。

移除電池檢測(cè)：

1. 將 CE 引腳拉至高電平或?qū)懭?EN_CHG=0 (0x16[5]=0)，確保禁用充電。
2. 寫入 FORCE_IBATDIS=1 (0x16[6]=1) 啟用 IBAT 放電電流。
3. 等待大約 5ms。
4. 寫入 FORCE_IBATDIS=0 (0x16[6]=0) 禁用 IBAT 放電電流。
5. 寫入 ADC_RATE=1 (0x26[6]=1) & ADC_EN=1 (0x26[7]=1)，將 ADC 設(shè)置為單次觸發(fā)模式并啟用。
6. 從 0x30 讀回 VBAT ADC 值。
7. 如果 VBAT ADC 值大于電池欠壓閾值，可以啟用連接的有效電池和充電 EN_CHG=1 (0x16[5]=1)。
8. 如果 VBAT ADC 值小于保護(hù)器 IC 欠壓閾值，繼續(xù)執(zhí)行下一程序，嘗試從 UVP 保護(hù)中恢復(fù)。

啟用 ADC 之后且在步驟 5 與步驟 6 之間讀回值之前，確保固件中有充足的等待時(shí)間?？梢哉{(diào)節(jié) ADC 的轉(zhuǎn)換速度或僅啟用 VBAT ADC 以減少 ADC 等待時(shí)間。

檢查并恢復(fù)保護(hù)器 IC：

1. 配置 V_SYSMIN = 3.84V（寫入 0x0E=0x0C00），V_REG = 3.7V（寫入 0x04=0x0B90），禁用端接（寫入 0x14[2]=1），禁用 PFM（寫入 0x18[4]=1）
2. 將 CE 引腳拉至低電平或?qū)懭?EN_CHG=1 (0x16[5]=1) 啟用充電
3. 等待充足的時(shí)間以關(guān)閉保護(hù)器件的放電 FET。
4. 寫入 ADC_RATE=1 (0x26[6]=1) & ADC_EN=1 (0x26[7]=1)，將 ADC 設(shè)置為單次觸發(fā)模式并啟用
5. 從 0x30 讀回 VBAT ADC 值
6. 如果 (V_REG-V_RECHG - 100mV) 小于 VBAT ADC 值，則未連接有效電池。將 CE 引腳拉至高電平或?qū)懭?EN_CHG=0 (0x16[5]=0) 禁用充電。
7. 如果 VBAT ADC 值 < (V_REG-V_RECHG + 100mV)，則連接有效電池且可以繼續(xù)充電。

步驟 3 中的等待時(shí)間取決于電池使用的保護(hù) IC。需要通過(guò)測(cè)試確定從 UVP 恢復(fù)所需的具體等待時(shí)間。等待時(shí)間取決于電池放電深度和保護(hù)器件恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。確定電池是否存在后，所有之前的寄存器配置均可按應(yīng)用要求復(fù)位。

示例波形

使用標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池 BQ25620EVM 和 BQ29700EVM 執(zhí)行測(cè)試。

電池不存在時(shí)，初始 FORCE_IBATDIS 將電池電壓變?yōu)?0V，然后啟用充電。啟用充電后，VBAT 圍繞 V_REG-V_RECHG 和 V_REG 波動(dòng)，可以使用 BQ25620 的集成 VBAT ADC 進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)未連接電池。

FORCE_IBATDIS 不會(huì)將 VBAT 拉至 UVP 閾值以下，因此在檢測(cè)到電池時(shí)僅執(zhí)行第一個(gè)程序。

保護(hù)器 UVP 在大約 800ms 后恢復(fù)，充電繼續(xù)。必須通過(guò)保護(hù)器放電 FET 的體二極管為電池充電直至超過(guò) V_UVP+V_HYS，使保護(hù)器 IC 完全恢復(fù)。

如果電池深度放電，電壓不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)完全恢復(fù)至高于 V_UVP+V_HYS 的水平。根據(jù)使用的保護(hù)器 IC 和電池放電的方式確定啟用充電的時(shí)間。