Precyzyjny wskaźnik naładowania akumulatora z korekcją długoterminowych zmian parametrów

Wskaźniki naładowania akumulatora stanowią ważny element wyposażenia urządzeń przenośnych, takich jak smartfony, laptopy czy cyfrowe aparaty fotograficzne. Precyzyjne określenie stopnia pozostałej w akumulatorze energii z jednej strony stanowi ułatwienie dla użytkownika, a z drugiej jest parametrem krytycznym w niektórych typach urządzeń, np. w aparaturze medycznej.

Wiele ze stosowanych obecnie układów pomiarowych korzystających z algorytmu Coulomb counting jest podatnych na błędy będące wynikiem stopniowej degradacji ogniwa, obniżonej sprawności ładowania, prądu upływu czy efektów temperaturowych. Firma STMicroelectronics opracowała precyzyjny układ do pomiaru stanu naładowania akumulatora, w którym zastosowano nowy, adaptacyjny algorytm OptimGauge zapewniający dużą dokładność pomiaru w długim okresie użytkowania akumulatora.

STC3115 zawiera układy kompensacji temperatury i długoterminowych zmian parametrów. Monitoruje energię wpływającą i wypływającą z akumulatora oraz dokonuje korekcji parametrów jego modelu w czasie. Zapewnia dokładność pomiaru napięcia równą 0,25%. Ponadto, zwiększa dokładność pomiaru mierząc rzeczywiste, wstępne napięcie ogniwa nieobciążonego i zapobiegając zakłóceniom pomiaru w trakcie podłączania ładowarki czy uruchamiania aplikacji. Zastosowany filtr UVLO zapobiega generowaniu sygnałów Reset w wyniku krótkotrwałych fluktuacji napięcia. STC3115 jest zasilany bezpośrednio z zacisków akumulatora bez potrzeby stosowania regulatora napięcia.

Charakterystyka STC3115:

• algorytm OptimGauge aktualizujący model ładowania/rozładowania akumulatora przez cały czas jego eksploatacji;
• interfejs I²C do komunikacji z mikrokontrolerem;
• programowane przez producenta profile dla różnych typów akumulatorów;
• współpraca z ogniwami o napięciu do 4,5 V;
• współpracy z akumulatorami o wielu ogniwach przy zastosowaniu bufora TS941ILT;
• pobór prądu 45 µA w trybie low-power (z monitorowaniem napięcia akumulatora) i 2 µA w trybie standby;
• wejście \"battery-present\" ułatwiające wymianę akumulatora;
• wyjścia alarmowe aktywowane po spadku napięcia wejściowego poniżej wartości progowej;
• zakres temperatur pracy od -40 do +85°C.

STC3115 jest zamykany w obudowie CSP o powierzchni 2,0 x 1,4 mm. Ceny hurtowe zaczynają się od 0,95 USD przy zamówieniach 1000 sztuk.