789單節(jié)鋰離子電池充電器演示電路快速上手

在電子設備日新月異的今天，鋰離子電池因其高能量密度、長壽命等優(yōu)點，被廣泛應用于各類便攜式設備中。而一款高效、安全的電池充電器則是保障電池性能和設備正常運行的關鍵。今天，我們就來深入了解一下演示電路789單節(jié)鋰離子電池充電器，它不僅具備充電功能，還集成了比較器，能為電池充電過程提供更多保障。

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電路概述

演示電路789是一款完整的恒流、恒壓單節(jié)鋰離子電池充電器，同時集成了比較器，可用于監(jiān)測電池電壓或其他電壓。該電路采用的LTC4062EDD芯片，內(nèi)部集成了P溝道功率MOSFET，并具備獨特的熱反饋環(huán)路。在高溫環(huán)境或高功率耗散條件下，這個熱反饋環(huán)路能自動降低輸出電流，確保充電器在正常情況下提供較高的充電電流，同時在異常情況下（如高溫、高輸入電壓或低電池電壓）也能安全充電。

電路板上的跳線設計非常靈活，允許用戶將充電電流從50mA編程到1A，并支持多種充電終止方法。此外，還可以通過跳線選擇比較器的輸入是電池電壓還是外部電壓。電路板上設有比較器的輸入和輸出端子，以及用于關閉充電器、監(jiān)測充電電流和編程最小充電電流終止水平（IDETECT）的端子。同時，電路板上還有兩個LED指示燈，一個用于指示充電電流是否低于最小充電電流終止水平，另一個用于指示比較器的輸出狀態(tài)。

典型規(guī)格參數(shù)

這些參數(shù)為我們設計和使用充電器提供了重要的參考依據(jù)。例如，輸入電壓范圍決定了我們可以使用的電源類型，而輸出浮動電壓和充電終止閾值電流則直接影響電池的充電效果和安全性。

充電操作

充電終止方法

該充電器支持三種充電終止方法，通過跳線JP1進行選擇：

1. 定時器模式（TIMER）：將跳線JP1置于下方“TIMER”位置，充電周期將在由電容C2設置的定時器周期結(jié)束時終止。當充電電流在C/2至1C范圍內(nèi)時，3小時的定時器足以將耗盡的電池完全充滿。
2. 最小充電電流終止模式（ITERM）：將跳線JP1置于上方“ITERM”位置，當電池達到充電周期的恒壓階段后，充電電流降至編程的閾值水平時，充電周期將終止。
3. 外部用戶終止模式：將跳線JP1置于中間位置，可禁用板載終止功能，允許用戶通過外部方式進行充電終止。

充電電流和終止電流選擇

指示燈和監(jiān)測端子

CHRG LED指示燈始終指示充電電流是否大于由IDET跳線（JP4）選擇的IDETECT電流水平。無論使用哪種充電終止方法，只要充電電流大于IDET，LED燈就會亮起。當使用最小充電電流終止模式（IDETECT）時，充電電流降至IDET水平以下時，充電周期結(jié)束，CHRG LED燈也會熄滅。

CURRENT MONITOR端子可用于在充電周期的任何時候指示充電電流水平，1V表示編程電流的100%。此外，還可以通過移除跳線JP3并連接一個外部編程電阻從CURRENT MONITOR端子到地，來編程其他充電電流。

COMP IN端子在使用COMP跳線（JP5上位置）選擇時連接到比較器的同相輸入，COMP OUT是開漏比較器輸出，該輸出還驅(qū)動COMP LED指示燈。當跳線（JP5）處于BAT（下位置）時，比較器監(jiān)測電池電壓。

快速啟動步驟

準備工作

可以使用實際的鋰離子電池或電池模擬器來評估充電器。電池模擬器由一個可調(diào)電源和一個跨接在電源輸出端的負載電阻組成。選擇合適的電阻值，使得當電源設置為2.5V時，能提供約1A的電流；當電源調(diào)整為4.2V時，能提供至少1.7A的電流。例如，將一個2.5歐姆、10瓦的功率電阻連接到一個5V、2A的臺式電源輸出端，就可以作為一個合適的電池模擬器。

跳線設置

將TERMINATION METHOD跳線（JP1）移至ITERM（上位置），選擇最小充電電流終止模式；將IDET跳線（JP4）移至100mA（下位置）；將ICHG - 2跳線（JP2）移至“C”（上位置）；將ICHG - 1跳線（JP3）移至HIGH（上位置）；將COMP跳線（JP5）置于BAT（下位置）。此時，充電器設置為以1A的電流充電，并使用最小充電電流（IDET = 100 mA）進行充電終止，比較器設置為監(jiān)測電池電壓，并在電池電壓降至2.910V以下時發(fā)出指示。

連接和測試

將輸入電源和電池模擬器電源調(diào)整到0V，將輸入電源輸出連接到VIN和GND，將電池模擬器電源輸出連接到BAT和GND端子?？梢栽贐AT端子和電池模擬器正極端子之間放置一個電流表或100m電流感測電阻來測量充電電流，連接一個4?位數(shù)字萬用表到BAT和GND端子來測量電池電壓。

逐漸增加輸入電源電壓至5V，當電壓達到約3.8V（欠壓鎖定閾值）時，CHRG LED燈將亮起，100mA（編程電流的10%）的預充電涓流將開始流動。由于電池電壓低于2.910V，COMP LED燈將熄滅。將電池模擬器電源調(diào)整到3V，當電壓達到約2.9V時，充電電流將突然增加到編程的恒定電流1A。繼續(xù)緩慢增加電池模擬器電源，模擬鋰離子電池接受充電。當電池模擬器接近4.200V的浮動電壓時，隨著充電器進入充電周期的恒壓階段，充電電流將開始下降。

當充電電流降至IDET閾值100mA以下時，充電電流將降至0，CHRG LED燈將熄滅，充電周期結(jié)束。如果選擇了定時器終止模式（使用JP1），當充電電流降至100mA以下時，CHRG LED燈將熄滅，但充電周期將繼續(xù)，直到3小時定時器結(jié)束。

額外注意事項

低功耗模式

可以通過將ENABLE端子拉高，將充電器置于低靜態(tài)電流關機模式。

充電電流編程

跳線JP2、JP3和JP4在編程充電電流時會相互影響。可以通過移除跳線JP3并從CURRENT MONITOR端子到地添加一個合適的外部電阻來編程其他充電電流。同樣，通過選擇合適的電阻R5，可以選擇其他最小充電電流終止水平。

內(nèi)部終止功能

將跳線JP1移至中間位置，可以禁用內(nèi)部終止功能，此時充電終止由用戶通過ENABLE端子控制。

無電池情況

當使用最小充電電流終止方法且沒有電池時，充電器輸出將出現(xiàn)幾百mV p - p的鋸齒波形。這是由于輸出電容和充電器輸出電壓在充電閾值電壓和浮動電壓之間循環(huán)所致。鋸齒波頻率取決于輸出電容的值，例如，使用2.2μF輸出電容時，頻率約為40Hz，會使CHRG LED燈看起來較暗；使用較大的輸出電容時，LED燈會短暫閃爍。

定時器加速

在評估充電器電路時，可以用一個小得多的值替換定時電容，以加快3小時定時器的速度。例如，使用300pF電容可以將總時間縮短至約30秒。

輸入電容

與陶瓷輸入電容串聯(lián)的1歐姆電阻用于最小化輸入電壓快速施加時電容引起的瞬態(tài)電壓。

通過以上對演示電路789單節(jié)鋰離子電池充電器的詳細介紹，相信大家對其功能和使用方法有了更深入的了解。在實際設計和應用中，我們可以根據(jù)具體需求靈活調(diào)整參數(shù)和設置，以實現(xiàn)最佳的充電效果。你在使用類似充電器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。