探索DC1085：LTC3559線性USB電池充電器的快速入門與設(shè)計要點

在電子設(shè)備的世界里，高效的電源管理和充電解決方案至關(guān)重要。今天，我們將深入了解DC1085演示電路，它搭載了LTC3559線性USB電池充電器，具備雙降壓調(diào)節(jié)器，為單節(jié)鋰離子/聚合物電池供電的手持應用提供了強大的支持。

文件下載：DC1085A.pdf

一、產(chǎn)品概述

1. 核心特點

DC1085演示電路以LTC3559為核心，這是一款帶有雙高效降壓調(diào)節(jié)器的USB電池充電器。它非常適合需要多個電源軌的單節(jié)鋰離子/聚合物電池手持應用。

2. 充電能力

通過PROG引腳和HPWR引腳可以對電池充電電流進行編程，在BAT引腳處最大充電電流可達950mA。電池充電器具備NTC輸入，可實現(xiàn)溫度合格充電，CHRG引腳能在充電過程中持續(xù)監(jiān)測電池狀態(tài)，內(nèi)部定時器控制充電器終止充電。

3. 降壓調(diào)節(jié)器性能

每個單片同步降壓調(diào)節(jié)器可提供高達400mA的輸出電流，在整個鋰離子/聚合物電池電壓范圍內(nèi)，效率超過90%。MODE引腳提供了靈活性，可使兩個降壓調(diào)節(jié)器工作在節(jié)能突發(fā)模式或低噪聲脈沖跳躍模式。

4. 封裝形式

LTC3559采用低剖面熱增強型16引腳（3mm × 3mm）QFN封裝。

二、典型規(guī)格參數(shù)

三、工作原理

1. 整體架構(gòu)

LTC3559是一款線性電池充電器，帶有雙單片同步降壓調(diào)節(jié)器，降壓調(diào)節(jié)器內(nèi)部補償，無需外部補償組件。

2. 充電算法

電池充電器采用恒流 - 恒壓充電算法，能夠以高達950mA的充電電流為單節(jié)鋰離子電池充電。用戶可通過單個PROG電阻對BAT引腳的最大充電電流進行編程，實際BAT引腳電流由HPWR引腳的狀態(tài)設(shè)定。

3. 連接要求

為保證正常工作，BAT和PVIN引腳必須連接在一起。若在電池充電操作期間啟用降壓調(diào)節(jié)器，電池的凈充電電流可能低于實際編程值。

四、快速啟動步驟

1. 準備工作

使用短雙絞線進行電源連接，關(guān)閉所有負載和電源。在操作步驟指示之前，不要將電池連接到電路。測量輸入或輸出電壓紋波時，要注意避免示波器探頭使用長接地線，應將探頭尖端直接跨接在VCC或VOUT與GND端子上。

2. 跳線設(shè)置

將跳線置于以下位置： [JP1 HPWR =100 %] [JP2 EN1 = ON] [JP3 EN2 = ON] [JP4 MODE = PULSE SKIP] [JP5 SUSP =ON] [JP6 NTC = INT]

3. 連接電池

將充電至3.6V的電池連接到演示板。

4. 驗證輸出電壓

驗證VOUT1和VOUT2是否正常工作，輸出電壓是否合適。

5. 調(diào)整負載并觀察

在建立合適的輸出電壓后，在工作范圍內(nèi)調(diào)整負載，觀察輸出電壓調(diào)節(jié)、紋波電壓和效率。

6. 設(shè)置電源

將PS1設(shè)置為5.0V，打開PS1，驗證電流表AM1測量的輸入電流不超過USB限制的500mA，同時確保Vcc節(jié)點不超過6V。

7. 監(jiān)測充電電流

監(jiān)測PROG電壓以表示電池充電電流，計算公式為(I{BAT}=800 ~V / R{PROG})。

8. 測試NTC功能

移除NTC跳線，觀察CHRG LED慢閃表示溫度故障，然后重新安裝NTC跳線。

9. 監(jiān)測充電過程

監(jiān)測電池電壓和電流（通過VPROG），直到電池充電至浮動電壓（4.2V）。CHRG LED亮起表示電池正在充電，直到充電電流降至編程值的1/10。充電器將繼續(xù)向電池供電，直到4小時安全定時器超時。

五、應用信息

1. 電路組件

此演示電路旨在展示LTC3559線性USB電池充電器的全部功能，但并非所有組件在所有應用中都是必需的。關(guān)鍵電路組件位于電路板頂部靠近IC的位置，可在物料清單的“所需電路組件”部分查看。

2. 輸入電容網(wǎng)絡(luò)

C7和R15組成的輸入電容網(wǎng)絡(luò)用于抑制實驗室設(shè)置中常見的源引線電感，使用USB電纜時可能不需要此輸入阻尼網(wǎng)絡(luò)。需注意，指定的10uF、0805陶瓷電容C7在VCC大于4.25V時，實際電路電容小于5uF。

3. 電池充電器穩(wěn)定性

C8和R12用于在電池暫時不存在時保證電池充電器在浮動模式下的穩(wěn)定性。將輸入電容C1增加到10uF，在不超過輸入電流限制的情況下，該部件可在無電池的情況下工作。使用由電源和3.6歐姆功率電阻組成的電池模擬器進行測試時，BAT引腳可能需要一個100uF、6.3V、B6外殼的OSCON電容。

4. NTC電阻評估

R4、R5、R13和R14用于評估板上或板外的NTC電阻。若將R5替換為100KΩ、曲線1的NTC電阻，演示板可進行溫度循環(huán)測試，以展示LTC3559的溫度合格充電功能。若NTC跳線連接到EXT，板可與J2 - 2和J2 - 3之間的外部NTC電阻配合使用。若應用需要比內(nèi)部閾值設(shè)定的標準范圍更寬的溫度范圍，可按數(shù)據(jù)表中“替代NTC熱敏電阻和偏置”部分的描述，用非零值電阻填充R13或R14，并根據(jù)需要更改R4或R5。

通過以上內(nèi)容，我們對DC1085演示電路和LTC3559線性USB電池充電器有了較為全面的了解。在實際設(shè)計中，工程師們可以根據(jù)具體應用需求，靈活運用這些特性和功能，打造出高效、穩(wěn)定的電源管理解決方案。你在實際應用中是否遇到過類似的電源管理問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。