531鋰離子電池充電器演示電路快速上手

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電池充電器是至關(guān)重要的一部分。今天就來(lái)詳細(xì)介紹一下演示電路531鋰離子電池充電器LTC4052，幫助大家快速上手。

文件下載：DC531A-A.pdf

電路概述

演示電路531是一個(gè)完整的脈沖電池充電器，專為單節(jié)鋰離子電池充電而設(shè)計(jì)。它采用了LTC4052鋰離子脈沖充電器，內(nèi)置MOSFET，最大充電電流可達(dá)1A。下面是它的一些主要特性：

• 預(yù)設(shè)浮充電壓：4.2V ±1%。
• 恒流設(shè)置：由墻式適配器電流限制決定。
• 過(guò)流保護(hù)：保障充電安全。
• 充電終止定時(shí)器：默認(rèn)3小時(shí)，可通過(guò)改變電容調(diào)整時(shí)間。例如，用電池模擬器評(píng)估時(shí)，可將時(shí)間縮短至30秒左右。
• 涓流充電：針對(duì)深度放電的電池。
• 自動(dòng)再充電：當(dāng)電池電壓低于4.05V時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)。
• 低電池漏電電流：移除輸入電源時(shí)，漏電電流極小。
• 指示燈：具備輸入電源正常指示燈（ACPR）和C/10充電指示燈（CHRG）。
• 小尺寸設(shè)計(jì)：采用表面貼裝元件，電路板占用空間約0.15平方英寸，高度僅0.054英寸（1.4mm）。

快速啟動(dòng)步驟

準(zhǔn)備工作

在連接輸入電源到演示板之前，將電源電流限制調(diào)整為1A，輸出電壓調(diào)至0V，然后將電源連接到演示板的 (V{IN}) 和GND引腳。同時(shí)，將電池模擬器設(shè)置為0V，連接到BAT和GND引腳。接著，按照設(shè)置圖連接數(shù)字電壓表，測(cè)量輸入電壓 (V{IN})、充電器電壓（(V{BAT})）和充電電流（(I{BAT})）。

充電過(guò)程

1. 涓流充電模式：開始將輸入電壓增加到6V，保持電池模擬器電源為0V。當(dāng)電壓約為2V時(shí)，兩個(gè)LED（CHRG和ACPR）應(yīng)亮起，充電電流約為24mA，這就是深度放電電池的涓流充電模式。
2. 恒流模式：從0V開始，緩慢增加電池模擬器電源（(V{BAT})），觀察數(shù)字電壓表上充電器的輸出電壓。當(dāng)充電器輸出電壓超過(guò)約2.5V時(shí)，充電器將突然進(jìn)入充電周期的恒流階段，充電電流（(I{BAT})）會(huì)急劇增加到輸入電源的電流限制值。
3. 脈沖充電及結(jié)束：繼續(xù)緩慢增加電池模擬器電源，直到充電電流開始脈沖。脈沖停止約3秒后，CHRG LED熄滅并保持關(guān)閉。當(dāng)使用實(shí)際電池時(shí)，電池電壓上升比電池模擬器慢得多，脈沖占空比會(huì)逐漸減小。當(dāng)占空比降至10%時(shí)，CHRG LED熄滅，但仍有40μA電流流過(guò)LED。當(dāng)定時(shí)器結(jié)束（0.1μF定時(shí)電容對(duì)應(yīng)3小時(shí)），充電周期結(jié)束，CHRG引腳變?yōu)楦咦杩?。連接新電池或循環(huán)輸入電源會(huì)開啟CHRG LED，開始新的充電周期。如果電池電壓降至4.05V以下，也會(huì)開始新的充電周期，但CHRG LED不會(huì)亮起。
4. 再充電閾值：定時(shí)器超時(shí)后，緩慢降低電池模擬器電源。當(dāng)電壓約為4.05V時(shí)，充電電流恢復(fù)，開始新的充電周期，這就是再充電閾值電壓。
5. 電池漏電電流驗(yàn)證：移除輸入電源電壓，原本測(cè)量充電電流的電流表現(xiàn)在測(cè)量電池漏電電流，典型值小于1μA。
6. 過(guò)流保護(hù)驗(yàn)證：將電池模擬器電源調(diào)整到約3.5V，將輸入電源的電流限制增加到約2.5A。當(dāng)充電電流達(dá)到約1.9A的過(guò)流閾值時(shí)，充電電流會(huì)立即停止，等待640ms后再次上升，產(chǎn)生約1.6Hz的短電流脈沖，這些脈沖的平均電流約為過(guò)流水平1.9A的1%。

注意事項(xiàng)

雖然使用電池模擬器評(píng)估充電器更方便快捷，但也可以使用可充電鋰離子電池進(jìn)行評(píng)估。不過(guò)要注意，使用實(shí)際電池時(shí)，應(yīng)盡量減小充電器與電池之間的直流電阻，因?yàn)檫@會(huì)影響恒壓模式下的充電電流。

總之，演示電路531鋰離子電池充電器LTC4052具有多種實(shí)用特性和保護(hù)功能，通過(guò)上述快速啟動(dòng)步驟，工程師們可以方便地對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估。大家在實(shí)際應(yīng)用中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。