鋰電池充電器LCD電量顯示驅(qū)動方案

隨著便攜式應(yīng)用的高速發(fā)展，如手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品配套的鋰電池充電器也需要跟上便攜式應(yīng)用的發(fā)展腳步。在各種各樣的鋰電池充電器中，座充和萬能充電器是目前最受歡迎的產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計，這兩種產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)每月的銷售量高達(dá)3千萬個。

目前的充電器應(yīng)用中，比較普遍的顯示功能是通過LED或LCD燈的亮、暗、閃爍等狀態(tài)來表示是否充電以及電池是否充飽。在充電的過程中，客戶只能看到兩個狀態(tài)，充滿和未充滿。而無法顯示電池更加詳細(xì)的電量信息，在遇到突發(fā)事件時，這個缺點經(jīng)常帶來很大的麻煩。比如，當(dāng)充電器使用者急于了解電池何時能充滿，或者電池目前充電到哪個階段。有些情況下，知道電池已經(jīng)充到20%還是80%對使用者來說是相當(dāng)重要的。

針對上述問題，思旺電子開發(fā)出一款為鋰電池充電器 (萬能充/座充)設(shè)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(jìn)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(jìn)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。配合SE9020的充電器方案應(yīng)用中，在充電的同時也可以顯示電池充電的進(jìn)度，用4位分段顯示電池充電的電量變化及最終充飽的狀態(tài)。

SE9120是一款高智能的數(shù)?；旌想娐罚撔酒捎脭?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(jìn)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(zhǔn)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(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓單元提供的參考電壓進(jìn)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。

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(jìn)行邏輯判斷，從而輸出正確的邏輯信號給LCD驅(qū)動單元和LED背光驅(qū)動單元，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(zhǔn)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(jìn)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(jìn)度時，每當(dāng)一個bar停止閃爍時，對還在閃爍的其他bar調(diào)整頻率。當(dāng)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(dāng)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。 [!--empirenews.page--]

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(dǎo)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(dāng)只接電池時，可自動關(guān)閉LED藍(lán)色背光，因而達(dá)到了省電的功效，同時也減少了電池的消耗。

圖1 SE9120內(nèi)部結(jié)構(gòu)