betway必威西汉姆联官网:RT9422A芯片:锂电池电量计电路方案
作者:betway必威发布时间:2025-01-08
工程师,在开发一些项目,尤其是锂电池供电的项目,可能就会碰到一个电路问题
如何测量锂电池剩余的电量呢?
这是因为,锂电池的电量,它不是一直保持不变的,是随着使用的时间,逐渐会被消耗的。如果不准确实时地知道锂电池的电量信息,整个项目都有可能会因为突然断电,而被迫停止工作。
锂电池
怎么办呢?
常规的做法,工程师是通过一个单片机的ADC采集,实时采集锂电池的电压;稍微更好一点的做法,是再加上一个ADC采集,还采集锂电池的电流。
这样做,芯片哥认为是可行的,而且也比较受工程师喜欢。只是,它只适合一般的项目,对于要求比较高的项目,显然是远远不够的。
比如,锂电池的电量是2000mAh,标准的电压是4.2V。在项目工作一段时候后,它还有多少电量呢?
两个ADC采集,只能检测锂电池的电压和电流,却不知道它的电量信息。因此,需要换种其他的解决方案betway必威。
RT9422A芯片,是一个精确测量单节锂电池电量计的芯片,它能检测的电池信息,包括实时电压、实时电流、平均电压、平均电流、温度、剩余电量、剩余工作时间、充电状态、使用次数。
其中电压测量的精度是在±7.5mV,电流测量的精度是±1%。
RT9422A芯片引脚图
在这个芯片中,它有12个Pin脚。分别是
VBATS & VBATG:芯片检测锂电池电压的两个引脚CSP & CSN:芯片检测锂电池电流的两个引脚VPTS & TS: 芯片检测温度的两个引脚ALERT & SAFE:芯片的两个安全保护引脚SDA & SCL:芯片的两个IIC通信引脚VDD & VSS:芯片工作的两个电源引脚
工程师,可以借助RT9422A芯片的VBATS引脚与VBATG引脚,实现测量锂电池的实时电压和平均电压值;
可以借助CSP引脚与CSN引脚,实现测量锂电池的实时电流和平均电流值;
借助VPTS引脚与TS引脚,实现测量锂电池的当前温度值;
然后利用芯片内部的自有算法,可以通过IIC通信,向外输出锂电池的剩余电量值、剩余的工作时间、充电状态和循环使用的次数。
既然RT9422A芯片,能测量锂电池这么多的信息,那到底该怎么开发出它的应用电路呢?别急,芯片哥会给出的。
RT9422A芯片应用电路方案
左边BATT是锂电池,它直接输入到芯片的Pin4引脚VBATS和Pin2引脚VBATG,同时还作为电源,连接到Pin3引脚VDD和Pin6引脚VSS。
可以看到,锂电池电压的两端,是直接并联在VBATS引脚和VBATG引脚上的。也就是说RT9422A芯片,通过内部的ADC 采集,就可以直接测量到锂电池实时电压值的。
RT9422A芯片内部电路
另外,电阻R2的电流,由于与锂电池是串联关系,所以它们的电流是相同的。通过芯片的CSP引脚与CSN引脚测量电阻R2两端的电压,就能测量出电池的实时电流值。
其中电阻R3和电阻R4,是限流作用,防止电池的大电流倒灌到芯片CSP引脚和CSN引脚,起到保护作用。betway必威
而电容C3、C4和C5,是一个简单的滤波作用,让采集的值更可靠稳定一些。
温度的测量是如何进行的呢?
电阻RT1,是一个热敏电阻,也是一个温度传感器,是直接可以采集温度信息的。VPTS引脚,输出一个稳定的1.2V电压源,作为温度传感器ADC采集的参考电压。
这样,电阻RT1与电阻R1,简单的分压电路,就能测量锂电池的温度值。
RT9422A芯片IIC通信输出数据
至于说,锂电池的剩余电量、剩余工作时间、充电状态和循环使用次数这些信息,是芯片根据采集到的锂电池信息,自带的内部算法提供的,工程师只需要通过IIC通信,读取它的相应寄存器值,就能获取到。
RT9422A芯片,作为锂电池电量计芯片,它的待机功耗低至0.5uA。如果采样电阻R2是10mΩ,测量电流的最大值可以达到200A。
电压呢?最小可以测量到2.5V。
稍微遗憾的是,它只能适用一节锂电池供电的项目,不适合多节串联的电池。
最后,两种方法对比一下
如果不需要特别精确的电池信息,只是大概判断一下它的实时电压,用单片机ADC采集的方法就可以胜任了,没必要用专用的电量计芯片。
如果是项目对电池的状态要求比较高,则优先考虑使用类似RT9422A电量计芯片了,一方面是采集电池的信息比较多,而且还比较精确。
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