La théorie de terminaison accumulée de la série devient concrète à l'intérieur d'un CI de gestion de charge : un petit dispositif qui intègre l'acquisition de tension et de température, la machine à états de terminaison multicritère, des minuteries programmables et les sorties qui commandent l'étage de puissance à travers charge rapide, complétion et entretien. La famille bq2002 de Texas Instruments en est l'exemple canonique et reste une référence instructive sur la manière dont le contrôle de charge NiMH est durci dans le silicium. Cet article parcourt son architecture bloc par bloc – entrées, comparateurs et minuteries, la logique de décision de terminaison, les phases post-charge-rapide et le signalement d'état –, montrant comment les résistances externes configurent la politique et comment la même architecture réapparaît dans les chargeurs intégrés et à base de MCU modernes.
Les variantes bq2002/F/G sont des contrôleurs de charge rapide NiCd/NiMH qui gèrent une alimentation à courant limité ou à courant constant à travers les états de l'article 10 : elles ouvrent la charge rapide sur qualification de tension et de température de batterie, exécutent la charge rapide, terminent au premier critère satisfait parmi -delta-V, vitesse de montée en température, tension maximale, température maximale et durée maximale, puis fournissent une complétion optionnelle et un entretien par impulsions sélectionnable. Le dispositif pilote l'étage de puissance externe et une LED d'état avec un nombre de broches compact.
Voir la machine à états dans une fiche technique ancre les critères abstraits : chaque méthode de terminaison est un comparateur matériel ou une minuterie alimentant une décision OU commune, exactement la logique de défense en profondeur que les articles précédents tirent de la chimie.
La tension de batterie est acquise via un diviseur résistif sur une broche de détection de tension comparée à une référence de bande interdite interne, fournissant la borne de tension maximale et le circuit de suivi de crête -delta-V ; la température entre via un diviseur NTC dont Vtemp est comparé aux seuils froid, chaud et de vitesse de variation (les fonctions VTCO/vitesse de montée décrites dans les notes d'application de charge rapide NTC). Les comparateurs de qualification interdisent la charge rapide tant que les deux grandeurs détectées ne se trouvent pas dans leurs fenêtres autorisées.
Comme les seuils sont dérivés d'une référence stable et d'entrées programmées par résistance, la précision dépend de la tolérance du diviseur et du bêta/qualité NTC – renforçant la discipline de sélection de capteur de l'article 7 et l'exigence de mesure stable en courant de l'article 6.
Le bloc -delta-V maintient la crête et détecte le déclin programmé par cellule, avec une cadence d'échantillonnage et une confirmation mises en œuvre pour rejeter le bruit ; le bloc dT/dt différentie Vtemp pour capter la montée induite par recombinaison proche de 1 °C/min ; la tension maximale, la température maximale et une minuterie de charge rapide maximale programmable fonctionnent en parallèle comme des bornes indépendantes. Une seule condition satisfaite met fin à la charge rapide – la logique OU qui garantit la couverture quand, par exemple, la chaleur efface la dépression de tension.
Des broches de programmation sélectionnent la chimie (seuils NiMH versus NiCd, reflétant la plus petite dépression du NiMH), la durée de la minuterie de sécurité et les options de terminaison, de sorte que le même silicium est configuré pour une batterie donnée par une poignée de composants passifs plutôt que par micrologiciel – déterministe et auditable, ce qui convient aux conceptions sensibles au coût et axées sur la sécurité.
Après la terminaison rapide, le CI peut exécuter une complétion limitée par minuterie à courant réduit pour achever les cellules qui terminent légèrement avant le plein (article 9) – particulièrement pertinent à 1C et C/2 – puis entrer dans un mode d'entretien par impulsions sélectionnable dont le rapport cyclique fixe un courant d'entretien moyen adapté à l'autodécharge plutôt qu'un entretien continu dommageable. Ces phases intégrées signifient que la séquence complète du rapide à l'entretien fonctionne sans microcontrôleur.
La sortie commande la broche de réglage/contrôle de courant de l'étage de puissance externe, de sorte que la topologie de puissance du concepteur (article 36) traduit l'état du CI en courants réels de charge rapide, complétion et entretien ; le CI fournit la décision, l'étage externe fournit la puissance.
Les sorties d'état pilotent des LED ou un hôte pour distinguer charge, plein et défaut ; les échecs de qualification (tension/température hors fenêtre, défaut de capteur) interdisent la charge rapide et indiquent la condition plutôt que de charger en aveugle. Dans une conception à microcontrôleur, ces mêmes blocs deviennent des canaux ADC, des périphériques de minuterie et des machines à états micrologicielles, gagnant en flexibilité (journalisation, seuils adaptatifs, multichimie) mais héritant de la responsabilité de fournir un chien de garde indépendant et une coupure de puissance à sécurité intégrée (article 10).
La première figure est l'architecture en blocs du CI ; la seconde séquence la manière dont les terminateurs parallèles et la machine à états interagissent sur une charge complète – l'incarnation dans le silicium de tout le groupe de terminaison.
Une mise en œuvre fiable suit le calcul de configuration de la fiche technique pour les résistances de minuterie et de température, valide chaque terminateur dans une enceinte thermique, confirme que les courants de l'étage de puissance correspondent aux phases commandées par le CI, et garde les chemins matériels de durée/température maximales indépendants du micrologiciel autant que possible. La caractérisation de crête, thermique et temporelle des cellules de Weijiang fournit les nombres que ces résistances de configuration encodent. L'article suivant zoome sur les deux mesures dont le CI dépend le plus – la détection de courant et le placement du NTC.
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