锂离子电池正迅速成为便携和膝上产品所选用的可充电电池。与NiCd、NiMH和铅酸电池相比,锂离子电池在相同能量下体积更小、重量更轻。而且锂离子电池具有高单节电压(3.6V左右),这可替代2到3节镍型电池。锂离子电池的优点是宽工作电压和低成本。锂离子电池在接近零容量时,单节典型值为2.5V,而充足电时单节电压为4.1V。
本文所述的锂离子电池充电器电路采用UCC 3956锂离子电池充电控制器(见图1)。不像很多所谓"智能"或"通用"充电器那样,UCC 3956非常适合于锂离子特性。它的开关模式控制不需要微控制器即能高效率地对锂离子电池充电。具体的充电电路图示于图2.当CHG(表明充电的上升沿触发输入引脚)从低逻辑电平过渡到高逻辑电平时,芯片将循环几个充电状态。假若电池电压急剧下降,则充电器将开始处于低电流涓流充电状态。当电池电压超过用户设定的阈值时,充电器将开始恒流大量(bulk)充电状态。一旦电池达到其最终电压的95%,充电器将进入过充电状态。在过充电状态期间,变换器将从恒流工作模式过渡到恒压模式。下面具体说明一下此充电器的具体电路中的参数值。
变换器的工作频率设置为100kHz,由下式计算:
fosc=3.475 / (cosc+20pF)·RSET
(1)
电路中(见图2)选CSSC=180pF,RSET=160K。
涓流充电电压阈值由下式确定:
VTRICKLE_THRESHOLD=(RS1+RS2+RS3
/ RS3)·2.05 (2)
在充电器电路中(图2)2节1200mAH(毫安小时)在大量充电状态需要1.2电流,其电阻RG2由下式给出:
RG2=2.05·RG1 / 5IBULK·RSENSE (3)
过充电电压阈值由下式确定:
Voc_THRESHOLD=0.95·(RS1+RS2+RS3)
/ (RS1+RS3)·4.1 (5)
RS4和RS5电阻(见图2)确定在IMIN(最小充电电流编程)引脚的电压:
VIMIN=4.1·RS5 /
RS4+RS5 (6)
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