概述：DS2711是一款镍氢电池充电器芯片，它既可以独立也可以在系统中对1节或2节(AA或AAA(镍氢电池充电。通过监视电池温度、电压和充电时间)提供适宜的快速充电控制算法。DS2711支持串行和并行拓扑结构，对每个单元进行独立的监视和控制。也支持镍镉化学电池的充电。DS2711采用16引脚SO或TSSOP封装工艺。
一、DS2711功能和特性
* 充电1或2个NiMH电池
* 检测和避免充电碱性电池
* 预充电深度耗尽的电池
* 快速充电NiMH，终端灵敏度为2 mV（典型值）
* 监控电压、温度和安全时间和二次终端时间
* 调节充电电流：线性控制（DS2711）开关模式控制（DS2712）
* 驱动PMOS O OR PNP型通过元件或开关，或与流行的光耦和集成一次侧PWM控制器兼容的光耦
* 小型16针SO或TSSOP包
二、DS2711引脚功能
| 引脚号 | 名称 | 功能 |
| 1 | CC1 | 电池1充电控制输出 |
| 2 | CC2 | 电池2充电控制输出 |
| 3 | LED 1 | 电池 1 状态显示 |
| 4 | Vss | 地参考与芯片电源回复 |
| 5 | LED2 | 电池2状态显示，模式选择输入 |
| 6 | CSOUT | 电流传感输出 |
| 7 | VN1 | 电流传感正输出 |
| 8 | VN0 | 电流传感负输入 |
| 9 | DMSEL | 显示模式选择 |
| 10 | CTST | 电池测试门限选择 |
| 11 | TMR | 充电定时器设置 |
| 12 | Vdd | 芯片电源电压输入(4~5.5V) |
| 13 | TH M1 | 电池 1 热敏电阻输入 |
| 14 | TH M2 | 电池2热敏电阻输入 |
| 15 | VP1 | 电池 1 正端感测输入 |
| 16 | VP2 | 电池 2 正端感测输入 |
三、DS2711内部方框图
四、DS2711工作原理
芯片上的振荡器为芯片操作产生定时信号提供主时钟源。一旦内部时钟出现异常，看门狗电路将终止充电。DS2711的状态机构提供电池存在检测、预充电、快速充电、完成充电和维护充电等充电时序。
DS2711的充电模式通过引脚LED2选择，见下表。
| 引脚 LED2状态 | 充电模式 |
| 下拉到低电平 | 充电单节电池 |
| 浮置 | 充电两节串联电池 |
| 上拉到高电平 | 充电两节并联电池 |
DS2711通过引脚VP1和VP2等监测电池电压，在引脚CTST外部与地之间的电阻Rctstr设置电池检测门限(Vctst=8000/Rctst)。在引脚THM1和THM2外部连接的紧贴电池的NTC热敏电阻，用作检测电池温度。
在芯片引脚TMR外部与地之间连接的电阻RTMR,可编程充电时间t(分钟)=1.5Rtmr/1000。在引脚VN1与VN0之间连接的电阻用作检测充电电流。该电阻一端接地，另一端连接电池负端。
为防止对深度放电电池和在极端温度条件下对电电池充电，充电周期从预充电开始。在预充电阶段，充电速率减小，直到每节电池电压达到1V为止。DS2711检测并避免对碱性电池充电。只要电池温度低于50℃，快速充电连续进行。在快速充电阶段，电池开路电压在1~1.75V之间。快速充电利用-△V(2mV)方法结束，该充电阶段电池电压在最大值上持续16分钟。快速充电停止后，进入完成(top-off)充电阶段。在完成充电阶段的充电电流为快速充电阶段充电电流的25%，超时(time-out)时间为快速充电阶段的一半。完成充电阶段期满后，进入维护充电阶段。
五、DS2711典型应用电路
1.串联充电配置
DS2711对两节串联电池充电配置如下图所示。芯片的引脚CCI上的输出控制PNP晶体管FCX718。在引脚CSOU上的电流传感反馈提供电流调节，Rsns(0.125Ω)设置充电源电流IChg(1A)，由于快速充电占空比是0.969，故有效充电电流为969mA(0.969×1chg)。如果两节电池中有一个被确定不正常或有故障，充电则停止。若对一节串联电池充电，VP2和THM2引脚可以悬空。在串联充电配置中，对于充电不同电池容量C(900mAh、1700mAh和2200mAh)的电池，在利用500mA和1000mA的电流源充电时，不同充电阶段下的有效充电电流与电池容量C的比率见下表。
| 模式 | 电流限制 500mA | 电流限制 1OOOmA | ||||
| 电池容量 | 900 mAh | 1 700mAh | 2200mAh | 9 00mAh | 1 700mAh | 2200mAh |
| 失速充电 | C/ 1 . 86 | C/ 3.51 | C/ 4.54 | C/ o.93 | C/ 1 .75 | C/ 2.27 |
| 预充电/ 完成充电 | C/ 7.20 | C/ 1 3.6 | C/ 1 7.6 | C/ 3 .60 | C/ 6.80 | C/ 8 . 80 |
| 维护充电 | C/ 115 | C/ 218 | C/ 282 | C/ 57.6 | C/ 1 09 | C/ 1 41 |
DS2711/DS2712引脚LEDI外部的LED指示两节电池的充电状态。
2、并联充电配置
由DS2711或DS2712组成的对两节并联电池充电电路如下图所示。由于Rsns=0.0680)充电电流源被设置在2A。由于在快速充电时的占空因数为0.484，故每节电池的有效充电电流为2A×0.484=0.968A。
若充电源被调节到1A，对1700mAh的电池充电)有效充电电流为1A×0.484=0.484A。就与电池容量C比率而言，484mA 11700mAh=0.285C(或为C/3.5)。
在预充电和完成充电阶段的占空比为0.125，有效平均充电电流为1Ax0.125=125mA，125mA/1700mAh=0.O73C(或为C/13.6)。在维护充电阶段的占空比为0.0156(即1/64)，有效充电电流为1A×0.0156=15.6mA,15.6mA/1700mAh=0.0092C(或为C/109(。利用500mA和1OOOmA的电源源对三种不同容量(500mAh,1700mAh和2200mAh)的电池充电，在不同充电阶段有效充电电流与电池容量之比率见下表。
| 模式 | 电流限制 500mA | 电流限制 1OOOmA | ||||
| 电池容量 | 900mAh | 1700mAh | 2200mAh | 900mAh | 1 700mAh | 2200mAh |
| 快速充电 | C/ 3.72 | C/ 7.02 | C/ 9. 08 | C/ 1 .86 | C/ 3. 51 | C/ 4.54 |
| 预充电完成充电 | C/ 14.4 | C/ 35.2 | C/ 35.2 | C/ 7.20 | C/ 13.6 | C/ 17.6 |
| 维护充电 | C/ 115 | C/ 218 | C/ 282 | C/ 57.6 | C/ 1O9 | C/ 141 |
3.带开关型充电电流调节的并联充电配置
下图所示为DS2712组成的并联充电配置，其特点是利用DS2712作为开关稳压器去调节充电电流。利用Rsns=0.056Ω将充电电流设定在2A，每节电池的有效充电电流为2Ax0.484=968mA。当电流传感电阻上的电压高于0.125V时，在CSOUT端上的比较器输出截止；当电流传感电阻上的电压低于0.1V时，在CSOUT端上的比较器输出开通。
DS2711引脚DM-SEL为显示模式选择端。当引脚LED1和LED2(开路漏极输出)被下拉到低电平(外部LED亮)时，指示充电状态。当输出为高阻抗时，外部LED截止。通过引脚DMSEL可选择三种显示模式(DMO、DMI和DM2)，在每种显示模式下的LED操作见下表。
|
显示模式
引脚DMSEL |
充电活动状态 | |||||
| 预充电/ 快速充 | ||||||
| 无电池 | 电/ 完成充电 | |||||
| 维持充电 | 故障 | |||||
| DMO | 低电平 | 高阻抗 | 低阻抗 | 0.8s低阻抗0.16s高阻抗 | 0.48s低阻抗0.48s高阻抗 | |
| DM1 | 悬空 | 高阻抗 | 低阻抗 | 高阻抗 | 0.16s低阻抗0.16s高阻抗 | |
| DM2 | 高电平 | 高阻抗 | 0.8s低阻抗0.16s高阻抗 | 低阻抗 | O.16s低阻抗0.16s高阻抗 | |
NTC热敏电阻lO3AT-2在250C下的电阻值为10千欧。当IC引脚THMI和THM2上的门限电压在0.73Vdd与0.33Vdd之间(相应的温度为0~45。C)时，允许快速充电。当门限电压达0.29Vdd，快速充电停止。THMI和THM2引脚上的输入门限电压与电阻值和温度之间的关系见下表。
| 引脚THM1ITHM2 上门限电压 | 103AT-z 阻值 | 温度 | 备注 |
| 0.73Vdd | 27.04k Ω | 0°C | 允许快速充电 |
| 0.33Vdd | 4.925kΩ | 45°C | |
| 0.29Vdd | 4.085kΩ | 50°C | 快速充电停止 |
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