上次在調試一塊電路板的硬件,拔電池很容易就會把充電IC損壞的問題,現在已經找到了一個解決方法。就是在電池的正負極并了一個二極管,拔電池就沒有出現充電IC被損壞的情況了。
上次在分析充電IC損壞原因的時候,是這樣分析的。電感L2和二極管D17在這里構成的是boost型的開關電源電路。當拔電池時,接電池這一側的電感PIN腳沒有續流二極管,沒有泄放回路,電感的感應電動勢比較大,從而把充電IC的管腳擊穿損壞。
但是,現在想想,上面的分析不是很對,說服力不夠,沒有數據支撐。現在,我想從另外的角度,通過數學計算的方法,計算出具體的數據,來解釋充電IC被損壞的原因。
分析這個問題時,我們要分兩種情況來看。充電IC的8腳是Boost型的開關電源的SW節點,需要分SW節點斷開和閉合兩種情況來分析。
情況一:當拔電池時,SW節點剛好處于斷開的狀態,電路就等效成以下電路。
此時,電感對10uF和100nF電容充電,直到電感儲存的電能放完。
情況二:當拔電池時,SW節點剛好處閉合的狀態,電路就等效成以下電路。
此時,電路形成了一個無阻尼放電振蕩電路。那么可以根據阻尼振蕩的相關公式算出最大放電電流,由下圖所示。
由此可見,當拔電池時,電路剛好處于第二種情況,電路中的最大放電電流達到5.5A(當電池為4.2V時,最大電流達到6.3A),全部流經TP5400的第8腳。又由下圖的TP5400內部集成電路,可以知第8腳是一個mos管的漏極,就是開關電源的開關管,集成到芯片上了。當這個MOS導通時,承受不了這么大的電流時,就會被損壞,出現短路現象。這么就可以解釋得通,為什么每次充電IC損壞,測量IC的第8腳都是短路的。
為什么在電池的正負極并了一個開關管后,拔電池充電IC就不會損壞了呢?因為并了二極管后,二極起了續流的作用,電路等效成以下電路。
二極管和電感構成了回路,并且電感儲存的能量通過二極管快速消耗掉,所以不會對充電IC造成損害,也就是拔電池后,不會再出現充電IC被損壞的現象。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:用數學方法計算出最大電流,有力地解釋了拔電池損壞充電IC的原因
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