探索DC567演示電路：LTC4410/LTC4053 USB電池充電器快速上手

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，高效且可靠的USB電池充電解決方案一直是工程師們關(guān)注的焦點(diǎn)。今天，我們就來深入探討演示電路DC567，它集成了LTC4410 USB電源管理器IC和LTC4053電池充電器IC，為從USB電纜為電池充電提供了出色的解決方案。

文件下載：DC567A.pdf

電路概述

演示電路DC567展示了如何將LTC4410 USB電源管理器IC與LTC4053電池充電器IC結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)從USB電纜為電池充電的功能。該電路板的設(shè)計(jì)文件可通過聯(lián)系LTC工廠獲取。

工作原理

充電控制

DC567通過測量流向USB應(yīng)用電路的電流，并降低充電電流，將輸入電流控制在USB規(guī)范范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)符合USB標(biāo)準(zhǔn)的電池充電。連接到演示板的包括單個鋰離子電池、充電電源和應(yīng)用負(fù)載。電池充電由LTC4053控制，它是一款恒流、恒壓、定時器終止的單節(jié)鋰離子充電器，還具備芯片溫度限制功能，可避免PCB溫度過高。

USB合規(guī)性

LTC4410負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)USB合規(guī)性，它測量從USB電源輸入流向應(yīng)用負(fù)載的電流，并以1:1的比例降低充電電流，以維持合規(guī)的輸入電流。此外，LTC4410還提供電源路徑管理功能，當(dāng)USB電源不存在時，它會通過低損耗MOSFET將鋰離子電池連接到應(yīng)用負(fù)載，以最大化電池續(xù)航時間。

快速啟動步驟

LTC4053充電器功能

1. 設(shè)置跳線：將充電器啟用跳線置于ON位置，模式跳線置于500mA位置。
2. 連接設(shè)備：按照圖1所示連接輸入電源、USB負(fù)載電阻、儀表和模擬電池。
3. 開啟電源：開啟輸入電源，確保輸入電壓不超過6V。
4. 設(shè)置電池電壓：開啟模擬電池電源并將電壓設(shè)置為0V，此時可觀察到約45mA的涓流充電電流。
5. 增加電池電壓：逐步增加模擬電池的電壓，當(dāng)電池電壓達(dá)到2.7V時，充電電流應(yīng)增加到440mA。
6. 模擬過溫情況：在NTC引腳和地之間連接一個2k電阻，充電應(yīng)停止，故障LED將亮起。
7. 繼續(xù)增加電壓：繼續(xù)增加電池電壓，當(dāng)電池電壓達(dá)到4.2V時，充電電流將迅速減小。當(dāng)充電電流降至45mA以下時，充電LED將熄滅。

USB電源管理器功能

USB 500mA模式

1. 連接負(fù)載：將0 - 500mA的負(fù)載連接到指定的USB設(shè)備端子，模擬實(shí)際應(yīng)用負(fù)載。
2. 恢復(fù)充電：將電池電壓降低到約3.6V，恢復(fù)正常充電。
3. 觀察電流變化：將USB應(yīng)用負(fù)載電流從0mA增加到500mA，可觀察到隨著應(yīng)用負(fù)載電流的增加，電池充電電流減小，從而使從USB電纜汲取的輸入電流保持恒定。

USB暫停模式

1. 關(guān)閉充電器：將充電器啟用跳線移至OFF位置。
2. 驗(yàn)證跳線位置：確保模式跳線處于500mA位置。
3. 設(shè)置負(fù)載電流：將任何USB設(shè)備負(fù)載的電流設(shè)置為零。
4. 檢查輸入電流：此時演示板的輸入電流應(yīng)小于200uA，符合USB暫停模式規(guī)范。

USB低功耗模式

1. 重新啟用充電器：將充電器啟用跳線置于ON位置。
2. 更改模式：將模式跳線移至100mA位置。
3. 增加負(fù)載電流：將USB應(yīng)用負(fù)載從0 - 100mA增加，可觀察到隨著應(yīng)用電流的增加，充電電流相應(yīng)減小，以保持輸入電流低于100mA。

電池供電操作

關(guān)閉輸入電源，此時USB負(fù)載將由電池供電。由于使用MOSFET將電池連接到負(fù)載，電池到負(fù)載的電壓降較小。

物料清單

通過以上步驟和物料清單，電子工程師們可以快速搭建并評估DC567演示電路，深入了解LTC4410/LTC4053 USB電池充電器的性能。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，你是否遇到過類似的充電電路設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)？又是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。