隨著便攜式應用的高速發(fā)展，如手機和數(shù)碼相機等產(chǎn)品配套的鋰電池充電器也需要跟上便攜式應用的發(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3千萬個。
目前的充電器應用中，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。配合SE9020的充電器方案應用中，在充電的同時也可以顯示電池充電的進度，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)模混合電路，該芯片采用數(shù)模混合方式，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。
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，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。
圖1 SE9120內(nèi)部結(jié)構(gòu)