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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	<P>　　<STRONG>1 電池的充電要求</STRONG></P> <P>　　充電曲線適用于<STRONG><A href="http://www.sdytech.com/products/37650.htm" target=_blank>鋰離子電池</A></STRONG>充電，它包括3個充電階段：預充階段、快充恒流(CC)階段、恒壓(CV)終止階段。在預充階段，在電池電壓低于3．0 V時，電池以較低速率充電。通常情況下，當電池電壓達到3．0 V，充電器就會進入CC階段。快速充電階段CC通常限制在1 C電池額定值以下。如果充電率超過1 C，那么電池使用壽命就會縮短，因為節點上積存的金屬鋰會與電解質發生反應，造成永久損失。最后，充電器會進入CV階段，這時它將保持峰值電池電壓，并在充電電流下降到預定義大小時終止充電。</P> <P>　　電池容量是電池電壓的函數，電壓越高，容量就越大。不過，如果電池電壓升高，就會導致電池使用壽命縮短。例如，如果用4.3 V電壓給電池充電，那么容量就會提高lO％，但電池使用壽命會縮短一半。另一方面，如果電池充電不足，比理想電壓狀態低40 mV，那么容量就會降低約8％。因此，非常精準的電池充電電壓至關重要。</P> <P>　　<STRONG>2 支持輸入OVP的熱調節電池充電器</STRONG></P> <P>　　圖1為支持熱調節和輸入OVP的低成本單獨線性電池充電器電路。該<STRONG><A href="http://www.sdytech.com/powerworld/811.htm" target=_blank>充電器</A></STRONG>能將適配器的DC電壓降到電池電壓水平。線性充電器的功耗計算公式：</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2009/200909/20090915162439329.jpg" border=0></P> <P>　　充電器從預充階段轉向快充模式時，輸入電壓與電池電壓之間有較大差值，這時功耗會達到最高。例如，如果用5 V適配器來給1 200 mAh鋰離子電池充電，那么在1 A充電電流與3．2 V電池電壓下的最大功耗為1．8 W。如果采用3 mmx3 mm QFN封裝，熱阻抗為47℃/W，這樣的功耗會造成85℃的溫度提升。在45℃環境溫度下，結溫超過125℃的工作溫度極限。在充電開始階段，很難將結溫控制在安全散熱范圍內。隨著電池電壓在充電階段不斷升高，功耗也會下降。充電進入CV模式后，功耗會進一步下降，而充電電流也開始下降。{$page$}</P> <P>　　如何改進設計才能確保充電器在安全散熱范圍內正常工作呢?更高級的電池充電器(如bq2406x與bq2403x)引入了熱調節環路，可避免充電器過熱。內部芯片溫度達到預定義的溫度閾值后(如110℃)，器件溫度只要進一步提升就會使充電電流下降。這有助于限制功耗，并為充電器提供熱保護。使IC結溫升高到熱調節的最大功耗取決于PCB板布局、散熱通孔的數量以及環境溫度。從圖2看出，1．2 s之后，熱環路會在2 s內將有效充電電流從1.2 A降至600 mA。</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2009/200909/20090915162530586.jpg" border=0></P> <P>　　熱調節通常在快充早期階段進行，不過如果在CV模式下器件仍然工作的話，充電電流會過早達到充電終止閾值。為了避免充電誤終止，只要散熱調節回路在工作，電池充電終止功能就會被禁用。此外，降低有效充電電流會延長電池充電時間，如果充電安全計時器有固定設置的話，就會過早終止充電。bq2406x采用動態安全計時器控制電路，能在熱調節階段有效延長安全時間，并盡可能降低安全計時器的故障率。從圖3中可以看出，熱調節模式下安全計時器的響應與有效充電電流成反比。</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2009/200909/20090915162614505.jpg" border=0></P> <P>　　啟用電池充電功能后，內部電路會生成與ISET引腳設置的實際充電電流成正比的電流。電阻器RSET上生成的電壓反映的是充電電流。該電壓可由主機監控，以獲取充電電流信息。{$page$}</P> <P>　　為鋰離子電池充電的適配器有很多種。低價位適配器的穩壓輸出可能不太理想，空載下的輸出電壓也高于正常負載情況。此外，在電池熱插人情況下，充電器輸入電壓會達到適配器電壓的兩倍，這是由線纜電感和電池充電器輸入電容間的共振造成的。為了在輸入電壓高于預定義閾值時提高安全度，bq2406x充電器的輸入OVP功能將禁止充電。</P> <P>　　LDO模式(TMR引腳開路時)可禁止充電終止電路或電池檢測電路工作。并將安全定時器時鐘保持在復位狀態。該模式通常用于無電池或正在進行測試的工作環境。</P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/2009/200909/20090915162710979.jpg" border=0></P> <P>　　許多應用都要求在電池充電同時給系統供電。如圖l所示，系統直接連接到電池充電輸出，系統和充電器間的相互影響會使安全計時器生成錯誤充電終止信息。圖4為能夠解決上述問題的典型應用電路。這里有兩個獨立的電源路徑，一個給電池充電，另一個給系統供電。如果AC適配器不可用，那么電池放電MOSFET在R4和C2設置的時間延遲之后就會打開，這樣電池就能給系統供電了。</P> <P>　　<STRONG>3 總結</STRONG></P> <P>　　支持熱調節功能的線性電池充電器能顯著提高散熱設計與安全性。利用輸入OVP機制，只有經過認可的適配器才能給電池充電，從而提高系統安全性。■</P>