CN204719192U - 一种单节锂电池充电管理芯片故障检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单节锂电池充电管理芯片故障检测电路。本实用新型包括程序下载模块、电源供电模块、AD采集模块、单片机控制模块、芯片安装测试模块、基准电压源模块、液晶显示模块。程序下载模块采用ISP接口直接与单片机相连，受单片机的控制；电源模块采用12V电源供电，输出5V电压；AD采集模块选择11路12位AD转换芯片TLC2543，芯片安装测试模块即为测试板上安装的四个老化座，用于充电管理芯片地安装测试和拆卸。本实用新型能够一次性测试4个锂电池充电管理芯片A6100各个引脚的好坏，并用液晶屏显示测试结果。

Description

一种单节锂电池充电管理芯片故障检测电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及检验一种单节锂电池充电管理芯片是否合格的电路系统，具体讲是一种用于测试芯片各个引脚的好坏，液晶屏显示测试结果并分类处理的检测电路。

背景技术

A6100是一种开关式、单节锂电池充电管理芯片，采用峰值电流控制模式的BUCK拓扑结构，最大充电电流可达2.0A。恒流充电电流、满充电压可通过外接电阻调整。在大批量生产充电管理芯片的过程中，可能会因为工艺的原因造成芯片的ISET脚电压、VTRIM脚电压、BAT脚电压和静态电流的值不符合要求。这些错误可直接导致芯片不能正常工作，成为坏片，若这种芯片集成到电路中甚至会烧毁控制电路中的重要元件，造成很多不必要的损失。传统万用表测量方法，每次只能检测一个芯片的一个引脚，不能同时检测多个芯片的多个引脚，耗时耗力，极不方便。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种单节锂电池充电管理芯片故障检测电路。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

本实用新型包括程序下载模块、电源供电模块、AD采集模块、单片机控制模块、芯片安装测试模块、基准电压源模块、液晶显示模块。

程序下载模块采用ISP接口直接与单片机相连，受单片机的控制；电源供电模块采用12V电源供电，输出5V电压；AD采集模块选择11路12位AD转换芯片TLC2543，芯片安装测试模块即为测试板上安装的四个老化座，用于充电管理芯片地安装测试和拆卸。

所述ISP接口 U5的1脚、5脚、7脚、9脚分别与单片机控制模块中单片机的6脚、9脚、8脚、7脚相连，ISP接口的2脚接VCC，4脚、6脚、8脚、10脚接地，所述的U5型号为ISP_10PIN。

所述电源供电模块采用12V转5V的降压芯片U1 LM3485MM。

所述AD采集模块采用AD转换芯片TLC2543，该AD转换芯片TLC2543有两块，每块AD转换芯片TLC2543有11个模拟输入通道；每块AD转换芯片TLC2543的16脚、17脚、18脚、19脚分别与单片机AT89S52的 22脚、23脚、24脚、25脚相连，单片机的21脚和26脚分别连接两块AD转换芯片TLC2543的15脚，控制AD转换的使能端。

所述基准电压源模块采用芯片REF02，所述芯片REF02为AD采集模块提供5V参考电压，芯片REF02的2脚接12V电源，6脚输出5V精准电压与AD转换芯片TLC2543的14脚连接，确保AD采集模块电压稳定。

第一块AD转换芯片TLC2543的1脚、2脚、3脚、4脚与四块芯片A6100的2脚相连，第一块AD转换芯片TLC2543的5脚、6脚、7脚、8脚与四块芯片A6100的4脚相连；第一块AD转换芯片TLC2543的9脚、第二块AD转换芯片TLC2543的1脚、2脚、3脚与四块芯片A6100的8脚相连；第二块AD转换芯片TLC2543的4脚、5脚、6脚、7脚与四块芯片A6100的3脚相连；第二块AD转换芯片TLC2543的8脚、9脚、11脚、12脚与四块芯片A6100的5脚相连；所述芯片A6100为单节锂电池充电管理芯片。

所述单片机控制模块选用单片机AT89S52，此单片机有32个输入输出引脚。

所述显示模块选用12864液晶屏；单片机AT89S52的1脚、2脚、3脚、4脚分别与液晶屏12864的4脚、5脚、6脚、17脚相连用于控制显示屏，另外，单片机的32脚到39脚连接液晶屏12864的7脚到4脚用于数据的传输。

单片机的9脚和12脚分别与复位芯片U6、复位芯片U17的8脚相连，用于整个系统的复位和开始测试；单片机的16脚、17脚、27脚、28脚负责芯片A6100测试电压的导通与关断，所述复位芯片U6、复位芯片U17的型号为MAX708TCSA。

本实用新型的有益效果：能够一次性测试4个锂电池充电管理芯片A6100各个引脚的好坏，并用液晶屏显示测试结果。

附图说明

图1为本实用新型锂电池充电管理芯片检测系统总体结构示意图。

图2为本实用新型ISP程序下载模块示意图。

图3为本实用新型电源模块示意图。

图4为本实用新型基准电压源模块示意图。

图5为本实用新型AD采集模块示意图。

图6为本实用新型单片机控制模块及液晶显示模块示意图。

图7为本实用新型复位开关模块示意图。

图8为本实用新型芯片安装测试模块示意图。

图9为本实用新型工作流程框图。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对实用新型的具体实施方式进行详细描述。

本实施例使用AT89S52、REF02、LCD12864、A6100、TLC2543。A6100需测试信号（输入电流、电池温度检测功能、输出电压）连接至TLC2543，经AD转换后输入到AT89S52，经AT89S52处理后在液晶屏12864上显示测试结果。

测试数据：

1.测试VTRIM脚电压：1.27V~1.33V；

2.测试ISET脚电压：1.45V~1.55V；

3.测试GND脚电压：通过串联的10欧电阻换算静态电流；

4.测试BAT脚电压：加上GND脚电压修正（充电截止电压=BAT脚对地电压—GND脚对地电压）， 根 据 最 后 电压值分档；

A：4.13～4.15V    B：4.16～4.22V     C：4.23～4.25V；

如图1所示，该电路包括程序下载模块、电源模块、AD采集模块、单片机控制模块、芯片安装测试模块、基准电压源模块、液晶显示模块。其中，程序下载模块采用ISP接口直接与单片机相连，受单片机的控制；电源模块负责将12V的输入电压转换成5V，给单片机及AD模块供电；AD采集模块选择11路12位AD转换芯片TLC2543，可以满足设计要求达到的精度以及AD输入通道数量要求。进一步说，芯片安装测试模块即在测试板上安装四个老化座，使充电管理芯片可以轻松的在其上安装测试和拆卸。

如图2所示，该系统的ISP下载接口 U5的1脚、5脚、7脚、9脚分别与单片机的6脚、9脚、8脚、7脚相连，ISP的2脚接VCC，4脚、6脚、8脚、10脚接地。

如图3所示，该系统的单片机电源模块采用12V转5V的降压芯片U1 LM3485MM，当闭合开关SW_F_5时，电源指示灯D1发亮，芯片开始工作。

如图4和图5所示，AD采集模块选择12位分辨率A/D转换器TLC2543，它有11个模拟输入通道。其中TLC2543的16脚、17脚、18脚、19脚分别与单片机AT89S52的 22脚、23脚、24脚、25脚相连，单片机的21脚和26脚分别连接两个TLC2543的15脚，控制A/D转换的使能端。本设计使用5V高精度参考电压源芯片REF02为AD采集模块提供5V参考电压，REF02的2脚接12V电源，在6脚输出5V精准电压与TLC2543的14脚连接，确保AD采集模块电压稳定。TLC2543的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚、9脚及第二块TLC2543的1脚到9脚、11脚、12脚分别与4个锂电池充电管理芯片A6100的2脚、4脚、8脚、3脚和5脚相连接，用来给芯片A6100供电及测试A6100的输出电压、ISET电压、VTRIM电压、GND电压。

如图6所示，单片机控制模块选用AT89S52，此单片机有32个输入输出引脚，满足设计所需输入输出引脚数量。该系统的显示模块选用12864液晶屏。AT89S52的1脚、2脚、3脚、4脚分别与12864的4脚、5脚、6脚、17脚相连用于控制显示屏，另外，单片机的32脚到39脚连接12864的7脚到4脚用于数据的传输。

如图7所示，单片机的9脚和12脚分别与U6和U17的8脚相连，用于整个系统的复位和开始测试。单片机的16脚、17脚、27脚、28脚负责芯片A6100测试电压的导通与关断。

综上，单片机AT89S52通过9脚、12脚控制图7复位模块和开关模块，通过22脚、23脚、24脚、25脚与图5 TLC2543的连接控制AD模块数据的采集，通过1脚、2脚、3脚、4脚与12864的4脚、5脚、6脚、17脚的连接控制显示屏显示测试结果，通过6脚、9脚、8脚、7脚与图２ISP接口的连接实现程序下载的功能。图３的电源模块用于给整个系统供电，图４产生的５Ｖ精准电压用于AD模块数据的采集。当系统上电后，单片机的16脚、17脚、27脚、28脚控制图8芯片测试模块电压的高低来完成测试工作。图9为整个系统的整体程序框图，实现整个芯片故障的测试工作。整个流程如下所示：

1.安放芯片复位上电

正确安放芯片后按下触发下次测试开关，VSWITCH信号为0，芯片测试模块电源电电压有效，此时由单片机控制芯片测试模块电源电压在全部测试工作完成后自动掉电。

2.测试静态电流

A6100输入电流的有效范围为0～5mA，若大于5mA，则芯片损坏。

3.输出电压、ISET电压、VTRIM电压、GND电压测试

采集输出电压、ISET电压、VTRIM电压、GND电压，经AD转换后显示在显示屏显示，状态指示灯信号输入到单片机，然后在显示屏显示状态指示灯信号是否符合要求。

4.自动掉电、分类芯片

全部测试工作完成后，VSWITCH为0，单片机控制芯片测试模块电压，使其无效，芯片测试模块掉电，LCD显示，根据显示结果分类芯片。

5.放上芯片，开始下一个测试过程

本实施例中下载模块采用了ISP下载方式，可供不同类型检测程序的下载。

在上述实施例中，对本实用新型一种最佳方式做了描述，很显然，在本实用新型的发明构思下，仍可做出很多变化和改进，本实用新型的发明构思下所做出的任何改变都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1.一种单节锂电池充电管理芯片故障检测电路，包括程序下载模块、电源供电模块、AD采集模块、单片机控制模块、芯片安装测试模块、基准电压源模块、液晶显示模块，其特征在于：

程序下载模块采用ISP接口直接与单片机相连，受单片机的控制；电源供电模块采用12V电源供电，输出5V电压；AD采集模块选择11路12位AD转换芯片TLC2543，芯片安装测试模块即为测试板上安装的四个老化座，用于充电管理芯片地安装测试和拆卸；

所述ISP接口 U5的1脚、5脚、7脚、9脚分别与单片机控制模块中单片机的6脚、9脚、8脚、7脚相连，ISP接口的2脚接VCC，4脚、6脚、8脚、10脚接地，所述的U5型号为ISP_10PIN；

所述电源供电模块采用12V转5V的降压芯片U1 LM3485MM；

所述AD采集模块采用AD转换芯片TLC2543，该AD转换芯片TLC2543有两块，每块AD转换芯片TLC2543有11个模拟输入通道；每块AD转换芯片TLC2543的16脚、17脚、18脚、19脚分别与单片机AT89S52的 22脚、23脚、24脚、25脚相连，单片机的21脚和26脚分别连接两块AD转换芯片TLC2543的15脚，控制AD转换的使能端；

所述基准电压源模块采用芯片REF02，所述芯片REF02为AD采集模块提供5V参考电压，芯片REF02的2脚接12V电源，6脚输出5V精准电压与AD转换芯片TLC2543的14脚连接，确保AD采集模块电压稳定；

第一块AD转换芯片TLC2543的1脚、2脚、3脚、4脚与四块芯片A6100的2脚相连，第一块AD转换芯片TLC2543的5脚、6脚、7脚、8脚与四块芯片A6100的4脚相连；第一块AD转换芯片TLC2543的9脚、第二块AD转换芯片TLC2543的1脚、2脚、3脚与四块芯片A6100的8脚相连；第二块AD转换芯片TLC2543的4脚、5脚、6脚、7脚与四块芯片A6100的3脚相连；第二块AD转换芯片TLC2543的8脚、9脚、11脚、12脚与四块芯片A6100的5脚相连；所述芯片A6100为单节锂电池充电管理芯片；

所述单片机控制模块选用单片机AT89S52，此单片机有32个输入输出引脚；

所述显示模块选用12864液晶屏；单片机AT89S52的1脚、2脚、3脚、4脚分别与液晶屏12864的4脚、5脚、6脚、17脚相连用于控制显示屏，另外，单片机的32脚到39脚连接液晶屏12864的7脚到4脚用于数据的传输；

单片机的9脚和12脚分别与复位芯片U6、复位芯片U17的8脚相连，用于整个系统的复位和开始测试；单片机的16脚、17脚、27脚、28脚负责芯片A6100测试电压的导通与关断，所述复位芯片U6、复位芯片U17的型号为MAX708TCSA。