鋰電池充電器LCD電量顯示驅(qū)動方案

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　　思旺電子開發(fā)出一款為鋰電池充電器 (萬能充/座充)設計的配套LCD/LED驅(qū)動電路SE9120,在顯示電池電量的同時還能顯示充電進度和電池充飽狀態(tài)。下文將重點介紹SE9120的主要技術(shù)特點。

　　SE9120主要功能

　　SE9120主要功能包括電池電量檢測及充電進度顯示功能，能夠通過電路內(nèi)部自動判斷電池極性，自動切換到電池正確的極性，解決用戶在裝載電池時需要人工判斷電池極性的問題。在檢測電池極性的同時，SE9120能夠檢測電池的電量，同時SE9120是第一款創(chuàng)新的用4位分段顯示的方法，驅(qū)動4柱LCD屏，使用戶可以查看電池電量的集成電路。

　　SE9120是一款高智能的數(shù)?；旌想娐?，該芯片采用數(shù)?；旌戏绞?，通過4位柱狀顯示LCD屏或LED屏，在顯示電池電量的同時還能顯示充電進度和電池充飽狀態(tài)。SE9120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要包括五大功能模塊：基準電壓單元;電池電量檢測單元;顯示邏輯單元;LCD驅(qū)動單元;LED背光驅(qū)動單元。

　　電池電量檢測單元

　　SE9120通過電池電量檢測單元中的B1電池電量信息單元，探測到電池兩端的電壓和電池的極性，然后自動轉(zhuǎn)換電池極性，并將電池的電壓傳送給B2模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，然后模數(shù)控制單元將這個電池電量的信號，與內(nèi)建精準的基準電壓單元提供的參考電壓進行比較，從而將模擬的電池電量信號，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，提供給后級電路。

　　阻抗跟蹤(IT)技術(shù)非常獨特，比現(xiàn)有解決方案更為精確，原因是該技術(shù)具有的自學習機制能解決導致電池阻抗及空載條件下化學全容量(QMAX)發(fā)生變化的老化問題。阻抗跟蹤技術(shù)使用動態(tài)模擬算法學習并跟蹤電池特性，即在電池實際使用過程中，先測量阻抗及容量值，然后跟蹤其變化。使用該算法則無需定期進行完整周期容量校正。

　　利用電池阻抗知識，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的負載及溫度補償。最重要的是，通過對電池參數(shù)的動態(tài)學習，該測量法在電池的整個使用壽命內(nèi)都能對電量進行精確的測量。與單獨使用庫侖計數(shù)法或電池電壓相關(guān)法相比，阻抗跟蹤技術(shù)在測量電池剩余容量方面更加出色。

　　顯示邏輯單元

　　顯示邏輯單元是整個電路的核心單元，該單元需要將前級輸送的電池電量信息和其他檢測信號進行邏輯判斷，顯示邏輯單元又包括以下幾個重要組成部分：C1-振蕩器;C2-頻率選擇單元;C3-電池短路檢測;C4-電源電池電壓比較單元;C5-電池充飽檢測。

　　其中，振蕩器單元為整個系統(tǒng)提供振蕩信號，由于LCD需要用開關(guān)信號控制，所以振蕩器不僅為LCD提供基準的開關(guān)信號，還作為邏輯控制信號控制LCD的亮暗。頻率選擇單元將振蕩器輸入的信號進行整合，實現(xiàn)電池電量分段顯示的功能：Vbat<3.7V,能量低于40%,LCD顯示屏四個格全滅;3.7V4.0V,能量約為100%,LCD顯示屏四個格全亮。

　　本方案采用變頻技術(shù)，在顯示充電進度時，每當一個bar停止閃爍時，對還在閃爍的其他bar調(diào)整頻率。當只剩下一個bar閃爍時，閃爍占空比為50%.

　　電源電池電壓比較單元通過比較電源與電池的電壓，判斷充電器是處在只接電池的狀態(tài)還是充電狀態(tài)，當只接電池的狀態(tài)時，SE9120分段顯示電池電量。在充電狀態(tài)下，SE9120會控制LCD滾動顯示。具體分為以下幾種情況：Vbat<3.7V,能量低于40%,LCD四格滾動顯示;

　　3.7V4.0V且C5電池充飽檢測單元檢測到電池已經(jīng)充滿，能量約為100%,LCD顯示屏四個格全亮。

　　LCD驅(qū)動單元

　　該單元不僅是給LCD屏一個驅(qū)動，此外，SE9120還解決了傳統(tǒng)方案中，通過單邊驅(qū)動LCD的方法導致低電壓時LCD顯示亮度不足的問題。SE9120采用創(chuàng)新的雙邊驅(qū)動LCD方法使得電壓較低時仍能夠保持較高的LCD亮度。

　　LED背光驅(qū)動單元

　　該單元智能控制LED背光功能，當只接電池時，可自動關(guān)閉LED藍色背光，因而達到了省電的功效，同時也減少了電池的消耗。

　　LED背光被用在小巧、廉價的LCD面板上。他的光通常是有顏色的，雖然白色背光已經(jīng)愈來愈普遍了。電光面板經(jīng)常被使用在大型顯示上，這時均勻的背光是很重要的。電光面板需要經(jīng)由高壓的交流電來驅(qū)動，這部份由反用換流器回路來提供。冷陰極管被用在像是電腦顯示器上，顏色上通常是白色的，這同樣也需要反用換流器和散光器。白熾背光則在需要高亮度時被使用，但是其缺點則是白熾燈泡的壽命相當有限，而且會產(chǎn)生相當多的熱量。