SMBus编程智能电池充电器的设计

引言

　　个人计算机领域流行用智能电池，这是因为智能电池能提供本个工业标准、高精度气压计（gasgauge）系统。智能电池符合智能电池供电系统（SBS）所定义的元件所有工作性能指标，电池具有跟踪有关电池充电和使用信息的嵌入控制器。通过串行、2线SMBus接口提供信息到系统。可询问电池信息包括剩余容量、总容量、在现有放电速率下时间余、放电电流、终端电压等。由于大多数智能电池在总线中可成为主机，所以电池可控制智能电池充电器使其最佳充电。Linear公司LTC1759智能电池充电器IC设计用于控制这类智能电池。另外，由电池提供的安全信号指示电池是否呈现在系统中和是否有热引起的告警或在其他系统失效时是否电池失效。SBS显着特点是安全、使用容易和兼容性。

　　SBS规范允许两种类型智能电池充电器（SBC）：Level2充电和Level3充电器。Level2充电器（如LTC1759）是SMBus上的从机，响应来自电池的命令控制充电。Level3充电器可以是SMBus上的主机或从机，它可询问电池确定充电信息。SBC与电池化学类型无关。它响应来自电池的命令提供充电电流和充电电压。电池的零电流（或零电压）或终止充电报警形式发出充电终止。假若安全信号指标电池不存在或安全充电电池太热，则充电也将终止。

　　SMBus 为系统和电源管理这样的任务提供了一条控制总线，使用 SMBus 的系统，设备之间发送和接收消息都是通过 SMBus，而不是使用单独的控制线，这样可以节省设备的管脚数。 　　使用 SMBus，设备还可以提供它的生产信息，告诉系统它的型号，部件号等，针对挂起事件保存它的状态，报告不同类别的错误，接收控制参数，并返回它的状态等。 　　SMBus器件存在现有7层OSI网络模型中的前3层，即物理层，数据链路层和网络层。 　　SMBus最初的目的是为智能电池，充电电池和与其他系统通信的微控制器之间的通信链路而定义的。SMBus也被用来连接各种设备，包括电源相关设备，系统传感器，EEPROM通讯设备等等。

　　LTC1759是一款完整的Level2智能电池充电器。它能在SMBus接口上用接收和译码命令自动充电智能电池。LT1759遵从智能电池充电器规范的全部安全要求，包括3分钟定时器（保护SMBus通信换效和唤醒模式期间锂离子电池过充电）。硬件可编程电注和电压限制提供另外等级保护，这种保护由失效软件不可能改变。

　　LTC1759管理智能电池充电系统的所有复杂事物。它具有SBC依从性、安全、输出电压精确、SMBus加速泵、墙式适配器电流限制等特性。它把智能充电器的恒流（CC）、恒压（CV）、电流模式开关电池充电器电路融合于一身。

　　电路描述

　　LTC1759包括：一个同步、电流模式、PWM降压开关控制器，一个充电器控制器，两个控制充电器参量的10位DAC，一个热敏电阻安全信号译码器，硬件电压和电流限制译码器和一个SMBus控制器单元（见图1）。

　　智能电池或系统控制器通过SMBus接口命令对恒汉和恒压限值进行编程。降压变压器用N-沟MOSFET做为开关，使成本降低、高效率工作。热敏电阻安全检测电路检测电池存在或确定电池温度是否允许安全充电。