ASICenrum s.r.o. Novodvorská 99, Praha Tel. (0) 0 78, Fax: (0) 7 6, E-mail: info@asicenrum.cz ========== ========= ======== ======= ====== ===== ==== === == = Popis obvodů U0B, U0B Funkce inegrovaných obvodů U0B, U0B Oba dva obvody jsou éměř shodné a pin o pin kompaibilní, liší se jen v následujících vlasnosech: a) U0B... nemá předformáovací fázi U0B... má předformáovací fázi b) U0B... může nabíje i pouze jeden NiCd/NiMH článek U0B... nemůže nabíje pouze jediný NiCd/NiMH článek (jen dva a více) Činnos obvodů je založena na sledování průběhu nabíjecí křivky - viz. obr., kde jsou aké zachyceny jednolivé fáze,.j. předformáování (pouze U0), rychlé, koncové dobíjení a udržovací. Obvody obsahují několik hlavních bloků, keré zajišťují správnou činnos nabíječky. Pokusím se popsa jednolivé vývody ve spojiosi s ěmio bloky. Na obr. je blokové schéma společné oběma ypům. Charakerisika a paramery U0B U0B Napájecí napěí obvodu 8 až 6 V 8 až 6 V Pouzdra PDIP8 SOIC0 PDIP8 SOIC0 Konrola podle -du Konrola podle +d U/d Výkonový prvek na čipu NE NE Fázové řízení exerního spínacího prvku Úvodní předformáování pro úplně vybié články NE Základní rychlé zrychlené zrychlené Koncové dobíjení Udržovací Časové omezení NE NE Konrola eploy čipu NE NE Konrola eploy akumuláoru Možnos jen článku NE Vybíjení možné exerní možné exerní Indikace x LED x LED Tab. Porovnání obvodů U0B a U0B
U sync ϕ C ϕ R Řízení fáze yrisoru Vref 6. V/0mA iláor Indikace V ϕ Ou Výsup pro ovládání ex. zdroje nabíjecího proudu Řídící jednoka Vyhodnocení procesu A/D převodník Tes "Power on conrol" Konrola Vba 0. až V, RESET Uba napájení 8 až 6 V 60 mv Komparáor Začáek měřicí fáze nabíjecího cyklu p Obr. Blokové schéma U BAT Připojení akumuláoru Konec rychl. nabíjeni. Bez øízení -dv Předformáování (jen U0) -dv +d V/d, -dv Koncové dobíjení / I CH Udržovací /6 I CH Rychlé - I CH I RB =min Obr. Nabíjecí křivka a fáze =0min
Vývod Uba Teno vývod má dvě funkce. Jednak je určen k měření napěí na nabíjeném akumuláoru, jednak umožňuje rese obvodu. K omuo vývodu je uvniř připojen 0-i biový analogově-digiální převodník (dále jen AD převodník). Teno AD převodník průběžně snímá napěí na nabíjeném akumuláoru. Výsledky měření předává řídícímu bloku, kerý je zpracovává a řídí činnos dalších bloků. Na AD převodník jsou kladeny relaivně vysoké nároky. Rozlišovací schopnos je 6,mV, což je nuné pro správné rozpoznání změn napěí na nabíjeném akumuláoru. Maximální napěí, keré je AD převodník schopen zpracova je V. Dále je na vývod Uba v obvodu připojena deekce akumuláoru,.j. obvod nespusí pokud napěí na omo vývodu nebude věší než 0,V. Jesliže naopak napěí na vývodu Uba překročí V (nebo poklesne pod 0,V) je generován rese obvodu a obvod se uvede do klidového savu. Teno sav je indikován blikáním. Obvod servá v omo savu, dokud se na Uba neobjeví napěí v rozmezí 0, - V. Z ohoo je parné, jakým způsobem lze k obvodu připoji vybíječku, kerá musí zajisi následující funkce:!"po dobu vybíjení generova napěí věší než V do vývodu Uba!"hlída konečnou mez vybií akumuláoru, po dosažení éo meze přeruši vybíjení a generaci napěí V!"vybíje zvoleným proudem Po zrušení generace napěí V nabíječka okamžiě zahájí nabíjecí cyklus. Obvod U0 má ve svém algorimu zahrnuou i fázi předformáování. Ta se akivuje pouze ehdy, pokud je po připojení nabíjeného akumuláoru napěí na vývodu Uba menší než,6v. Předformáování spočívá v om, že do akumuláoru eče jen malý sejnosměrný proud, v našem případě určený hodnoou rezisoru označovaného ve schemaech jako RB (R u komforní nabíječky). V okamžiku, kdy napěí na vývodu Uba překročí hodnou,6v, předformáování končí a začíná fáze rychlého. Pokud napěí na vývodu Uba nedosáhne hodnoy,6v Rychlé Koncové dobíjení p (charge break) Udržovací. s. s 0.8 s Obr. Nabíjecí cykly (fosc = 800 Hz) 0 s.6 s 0 ms 0 ms během desei minu, začne blika a obvod servává v omo savu. (To je aké důvod, proč s ěmio obvody nelze nabíje jen jeden článek.) Pokud by došlo po desei minuách ke zvýšení napěí nad,6v obvod přejde do fáze rychlého. Po rozpoznání konce se spusí fáze koncového dobíjení. Ta je ukončena buď po 0 minuách nebo v okamžiku, kdy obvod rozpozná pokles napěí. Poom obvod již jen udržuje akumuláor v nabiém savu malým konzervačním proudem (při základním nasavevení fosc = 800Hz jeden dobíjecí puls jednou za 0 sekund). Průběhy nabíjecích cyklů jsou znázorněny na obr.
Vývod Teno vývod je uvniř obvodu připojen na komparáor (blok Komparáor na obr.). Výsup komparáoru řídí činnos nabíječky. Obecně plaí, že pro normální činnos nabíječky musí bý napěí na omo vývodu věší než napěí na vývodu a menší než V. Pokud se napěí na vývodu dosane mimo povolenou mez, okamžiě končí. Obvod přejde do udržovacího režimu, ve kerém zůsává i když se napěí na vývodu vráí do povolených mezí. Z ohoo savu lze obvod dosa pouze generováním signálu rese. Teno vývod se používá pro hlídání eploy nabíjeného akumuláoru, což lze vřele doporuči, neboť cena ermisoru je malá, ale hlavně, pokud obvod z nejrůznějších příčin nepozná konec, bude neusále nabíje plným proudem, akumuláor se začne zahříva a hrozí exploze nabíjeného akumuláoru se všemi důsledky. Vývod Na vývodu se nasavuje odporovým děličem dolní mez napěí komparáoru, viz. vývod. Vývod Vsup operačního zesilovače. Teno zesilovač je použi jako komparáor pro řízení zdroje proudu pro nabíjený akumuláor. Komparáor porovnává napěí na vývodu s vniřní referencí 60mV. Jinými slovy řečeno, zdroj proudu pro nabíjený akumuláor je řízen ak, aby úbyek napěí na rezisoru Rsh (R9 u komforní nabíječky) (určen ke snímání nabíjecího proudu) byl vždy právě 60mV. Změnou hodnoy rezisoru Rsh (R9) můžeme edy voli nabíjecí proud podle následujícího vzahu: Inab = 0,6 / Rsh [A,-,ohm] Vývod Výsup operačního zesilovače, viz. vývod. Teno vývod řídí zdroj proudu pro nabíjený akumuláor. Vývod Vref Na omo vývodu je k dispozici sabilizované napěí cca 6,V. Z vývodu lze odebíra proud až 0mA. Vývody, Tyo LED diody indikují jednak provozní a jednak chybové savy. Přiznáváme, že podle firemních podkladů je popis funkce ěcho diod dos nepřesný nebo nejasný a proo uvádíme výsledky našich měření v abulce. U0 U0 Sav akumuláoru (červená) (zelená) (červená) (zelená) předformáování -------- -------- nesvíí bliká rychlé nesvíí bliká nesvíí bliká koncové dobíjení nesvíí svíí nesvíí svíí udržovací dobíjení nesvíí svíí nesvíí svíí rese nebo zkra bliká nesvíí bliká nesvíí eploa mimo rozsah před vložením akumuláoru nesvíí svíí nesvíí nesvíí eploa mimo rozsah v průběhu svíí nesvíí svíí nesvíí předformáování delší než 0 min., Uba<,6V -------- -------- bliká nesvíí Tab. Indikace průběhu Vývod Vývod pro připojení RC členu osciláoru. Nominální kmioče je 800 Hz. Kmioče je řeba nasavi podle nabíjecího proudu a kapaciy nabíjeného článku. Plaí (C=kapacia článku, Inab je nabíjecí proud): fosc=inab/c*800 [Hz, ma, mah]
Vývod p (Charge break) Indikuje začáek fáze, kdy je přerušeno kvůli měření napěí na nabíjeném akumuláoru. Vývod jde na úroveň blízkou napájecímu napěí asi 0ms po ukončení nabíjecího cyklu (~8s) a servá na ní asi 0ms. Vlasní měřicí sekvence napěí na vývodu Uba nasavá až po uplynuí doby,8s po skončení nabíjecího cyklu a rvá,8s (viz éž obr. ). Časy plaí pro kmioče osciláoru 800 Hz. Vývod Tes Funkci neznáme. Pravděpodobně vsupně/výsupní vývod používaný při esování obvodu. Vývod Ou Výsup pro fázové řízení yrisoru.. Vývod Φc Vývod je určen pro připojení exerní kapaciy bloku fázového řízení yrisoru. Pokud se fázové řízení nepoužije, je řeba pin připoji na. Vývod Φ R Vývod je určen pro připojení exerního rezisoru bloku fázového řízení yrisoru. Pokud se fázové řízení nepoužije pin zůsane nepřipojen. Vývod V ϕ Vsup bloku fázového řízení yrisoru. Pin se v aplikacích prakicky vždy připojuje na pin Opo. Vývod Usync Vývod je určen pro vsup usměrněného zvlněného napěí (z usměrňovače) do bloku fázového řízení. Pokud se fázové řízení nepoužije, je řeba pin připoji na. Ou 0 Usync Ou 8 Usync 9 Φ c 7 Φ c 8 Φ R 6 Φ R Vϕ 7 Vϕ 6 6 6 7 7 Tes 8 Tes 8 9 p 9 0 Uba p 0 Uba Obr. Obvod U0,0 v pozdře PDIP8 Obr. Obvod U0,0 v pouzdře SOIC0