来源：电子工程专辑 作者：成都国腾微电子有限公司 徐奕 肖书剑

    目前，应用比较广泛的快速充电管理芯片基本上有两种类型。一种是单片机，另一种是快速充电管理专用集成电路。成都国腾微电子有限公司成功开发出一款镍氢/镍镉电池快速充电智能管理芯片——gm6801。该芯片的外部管脚控制功能可编程，无需外部控制器支持，使充电过程检测控制完全自动化，所需外围器件少，应用设计简单。

    gm6801应用方案的优势

    gm6801是快速充电管理专用集成电路。与单片机相比，由专用集成电路实现快速充电管理的优势主要体现在几个方面：

    1. 专用集成电路在硬件中集成了对快速充电管理的全部算法，无需开发控制软件，从而有效缩短产品的设计周期，简化设计流程，所需外围器件少，使应用设计变得简单；

    2. 采用单片机实现中高端快速充电器时，对单片机有较高要求，比如需要较多的i/o口，需要自带ad等，还要开发相关软件，这样采用单片机所需成本往往较高；

    3. 专用集成电路可以实现对快速充电过程的精确控制，比如gm6801就采用了带瞬间放电过程的脉冲充电形式。这样可以在快速充电过程中及时消除大电流造成的电极化效应，使电池充电效果更佳；

    4. 由于快速充电器涉及安全问题，专用集成电路良好的一致性和稳定性相对普通单片机来说更具优势。

    此外，gm6801本身采用一些个性化的设计：gm6801内置10位ad转换器，可以实时采集每节电池的电压和温度信息，自带的“condition fit”功能能够避免环境变化带来的干扰，保证对快速充电/放电过程的检测判断准确可靠。gm6801对每节电池充电/放电过程的检测判断方法有电压负增长(-δv)、最大电压、最大充电时间、最高温度四种方式，通过多参数评估来进行综合判断，以确保电池被最大化充满，同时避免过充，从而延长电池使用寿命。

    gm6801自动判断电池有效性、自动识别电池种类，具备超温保护和最大充电时间保护，保证了充电过程的安全性。更完善的功能包括：可直接驱动4个双色led显示各个电池的状态；可对充电/放电状态进行声音提示；在高温情况下可以自动启动风扇；具备充电/放电状态数据输出功能，可直观显示各个电池的电量。

    gm6801解决方案设计

    gm6801应用方案如图1所示，设计的第一步需要确定智能快速充电器的电源电流。根据充电电池的容量以及想要达到的充电速度，可以计算出快速充电器的电源电流值。

    图1：gm6801应用方案示意图

    例如，设计一个针对2,000mah充电电池的充电器，若需要把充满两节电池的最大时间控制在90分钟以内，那么根据gm6801数据手册中的相关参数可以确定充电时间为1c，由此确定平均充电电流ic=2,000ma。放电电流idischg由放电回路的电阻值确定，假定放电电流idischg≈1,000ma，再根据gm6801数据手册中的计算公式可以推算出充电器电源的实际电流值为：

    ichg＝(ic+idischg/32)×(64/31)＝(2,000ma+1,000ma/32)×(64/31)≈4,200ma。

    即设计充电器时，充电器电源电流值应该设计成等于或略大于4,200ma。另外需要强调的是，选择热敏电阻非常重要。

    热敏电阻是gm6801应用系统中采集温度的关键元件。在gm6801应用电路中，热敏电阻必须直接或通过导热材料与被测电池紧密接触。热敏电阻的b值=3,300k，热敏电阻的电阻值根据应用电路确定，按照gm6801数据手册中提供的应用电路(如图2所示)，热敏电阻(rt)与一个电阻(r)串联，电阻另一端连接+5v电源(vi)，热敏电阻另一端接地，热敏电阻与电阻的连接点引出反应温度变化的电压采样信息(vt)。

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