雖然鋰離子電池有以上種種優點和良好的市場前景，但它對充電電路的要求比較高，在使用過程中要避免出現過充電和過放電的現象。鋰離子電池的充電過程如圖1所示，在一個充電周期內，鋰電池在充電開始之前需要檢測電池的電壓和溫度，判斷是否可充電，如果電池電壓或溫度超出允許范圍，則禁止充電。每節電池的允許充電電壓為2。5-4。2V，溫度為2。5-50℃。在電池處于深放電的情況下，必須要求充電器具有預充過程，使電池滿足快速充電的條件，然后根據電池廠商推薦的快速充電速度對電池進行恒流充電，電池電壓緩慢上升;一旦電池電壓達到所設定的終止電壓(一般為4。1V或4。2V)，恒流充電終止，充電電流快速衰減，充電進入滿充過程;在滿充過程中，充電電流逐漸衰減，直到滿充時間超時，轉入頂端截止充電;頂端截止充電時，充電器以極小(xiao)的充(chong)(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流為電(dian)(dian)池補(bu)充(chong)(chong)能量;頂端截止充(chong)(chong)電(dian)(dian)一段時間(jian)后(hou)，關(guan)閉充(chong)(chong)電(dian)(dian)。

   近幾年來，隨著各種便攜式設備(如手機、筆記本電腦、攝像機、數碼相機、PDA等)的不斷推出，對電(dian)池的(de)要求也隨(sui)之(zhi)提高(gao)。以前(qian)，在這類應(ying)用中(zhong)，NiMH電(dian)(dian)池(chi)(chi)和(he)(he)NiCD電(dian)(dian)池(chi)(chi)，以其(qi)低(di)價格占有較大優勢;但隨(sui)著便攜式設備對體積(ji)/重量的(de)要求越(yue)來(lai)越(yue)苛(ke)刻，工作和(he)(he)待機時間越(yue)來(lai)越(yue)長以及(ji)Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)成本的(de)不斷降低(di)，使(shi)Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)優勢性(xing)能在這類應(ying)用中(zhong)得以充分(fen)的(de)展(zhan)示，被廣大電(dian)(dian)子設計工程師和(he)(he)消費者所接受。隨(sui)著Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)性(xing)能的(de)不斷提高(gao)和(he)(he)成本的(de)進一步降低(di)，Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)將在許多應(ying)用中(zhong)取代NiCD和(he)(he)NiMH電(dian)(dian)池(chi)(chi).

　　2MAX1501簡介

　　MAXIM公司的MAX1501是一種全新的溫度調節線性充電器采用16引腳TQFN封裝，可為鋰離子、鎳鎘、鎳氫電池進行充(chong)電(dian)。MAX1501的特點(dian)(dian)及其引腳功能。它具有如下特點(dian)(dian)：

　　1。獨(du)立運(yun)行或由微處理器(qi)控制的線性充電方案(an);

　　2。輸入大于6。5v時(shi)充電停(ting)止;

　　3。電(dian)流檢測監視器輸出;

　　4。電池電壓下(xia)降(jiang)4v以下(xia)后(hou)自(zi)動(dong)啟(qi)動(dong)充電;

　　5。無電池(chi)時仍然(ran)保持穩定輸出(chu);

　　6。集成了PMOSFET。反向阻(zu)斷二極管和檢測電流電阻(zu);

　　7。薄型QFN封裝的多化學類型充電器。

　　3MAX1501引腳功(gong)能

　　INP：高電(dian)流充電(dian)輸入;

　　IN:低電(dian)(dian)流充電(dian)(dian)輸入;

　　GND：地。連接外部開關到地;

　　SETI：電流傳感跨導放(fang)大輸(shu)出;

　　VL：線性輸(shu)出調整器;

　　TMAX：輸入最大充電時間選擇(僅對max1501);

　　IC：MAX1501Z的內部連接。隨浮動;

　　FULLI：最大(da)關閉(bi)電流選擇輸入;

　　TEMP：衰耗溫度(du)選擇輸入;

　　鋰離子電池充電器的研制

　　MAX1501的最典型的應用是能夠用10%的快速充電電流對鋰離子電池進行預充電，用一個軟啟動系統持續增加充電電流。以每20ms增加10%直到電壓達到2。8V，當電池電壓達到規格電壓4。1V/4。2V時進入常壓狀態并且減少充電電流。在SETI與地之間設置一個晶體管來控制快速充電電流，并且通過減少輸入電流使MAX1501遠離過熱，溫度調節電路調節MAX1501的溫度。當到達頂端關斷電流的關斷值時RLED腳作用一個高阻抗進入低維護狀態(tai)。當電(dian)池電(dian)壓低與95%時，通過設置SELV可以自動進行在充電(dian)。

　　(1)設(she)置充電電流(liu)

　　設定(ding)電阻(zu)充電電流(liu)根(gen)據下(xia)列(lie)公式

　　(2)設置電容

　　為了獲得合適的(de)(de)穩(wen)定性，可以用一(yi)個陶(tao)瓷電(dian)(dian)(dian)容(rong)最常用10uF5R陶(tao)瓷電(dian)(dian)(dian)容(rong)來連接(jie)BATT到GND。將IN和(he)INP連接(jie)起來并且到GND用1uF的(de)(de)陶(tao)瓷電(dian)(dian)(dian)容(rong)。由于過高(gao)輸入(ru)電(dian)(dian)(dian)壓或(huo)過高(gao)充電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流，可用更(geng)大的(de)(de)輸入(ru)途徑電(dian)(dian)(dian)容(rong)來降低噪聲。

　　(3)設(she)置溫度調節

　　在(zai)邏輯輸入條件(jian)下設置規則的(de)死(si)機溫(wen)度(du)(du)，MAX1501通過降低充(chong)電電流(liu)來限(xian)制(zhi)由TEMP設定的(de)死(si)機溫(wen)度(du)(du)值(zhi)。MAX1501運(yun)行正常，溫(wen)度(du)(du)環路不會(hui)顯示異常情況。TEMP允許在(zai)提供過多的(de)能(neng)量損失(shi)的(de)保護(hu)的(de)前提下將充(chong)電電流(liu)擴展到最大限(xian)度(du)(du)。

　　(4)設(she)置(zhi)充(chong)電時(shi)間

　　在TMAX邏輯(ji)輸入條件下設(she)置(zhi)最(zui)大(da)(da)充(chong)電(dian)(dian)時(shi)間。TMAX限制充(chong)電(dian)(dian)周期(qi)用(yong)來(lai)保(bao)護電(dian)(dian)池充(chong)電(dian)(dian)過長。將(jiang)TMAX與GND連接(jie)起來(lai)可將(jiang)最(zui)長充(chong)電(dian)(dian)時(shi)間設(she)置(zhi)為(wei)三小(xiao)時(shi)。將(jiang)TMAX懸(xuan)空可將(jiang)最(zui)大(da)(da)充(chong)電(dian)(dian)時(shi)間設(she)置(zhi)為(wei)4.5小(xiao)時(shi)。將(jiang)TMAX和VL連接(jie)起來(lai)可將(jiang)最(zui)長充(chong)電(dian)(dian)時(shi)間設(she)置(zhi)為(wei)6小(xiao)時(shi)。

　　(5)綜述討論

　　MAX1501和一個微處理器相結合從而決定它有很好的充電方案專用的熱調節電路用來限制電路節點溫度，當快速充電或當環境溫度很高的時候確保最大充電電流不會損壞充電器，在沒有電池的情況下MAX1501提供可調節的輸出電壓，在允許電池充電的情況下這個裝置有較高的適應性，安全時間內可以提供一個可調整的快速充電電流，頂端關斷電流。并且有熱量方嵌條調整點。其它特點包括輸入電量檢測并且有輸(shu)(shu)入(ru)低的(de)過壓保(bao)護(hu)和規定了較(jiao)低的(de)控制(zhi)輸(shu)(shu)入(ru)。MAX1501能夠接受一個4.5V到13V的(de)電(dian)(dian)壓供電(dian)(dian)。但(dan)是當(dang)輸(shu)(shu)入(ru)電(dian)(dian)壓超(chao)過6.5伏時為了防止過多(duo)的(de)能量(liang)消(xiao)耗(hao)MAX1501充電(dian)(dian)停止。MAX1501擴大了溫度(du)范圍(-40°Cto+85°C)并且體積也減小了。

　　本文介紹了一種采用MAX1501充電控制芯片設計的簡單實用的鋰離子電池充電器，最(zui)后對電路的特性及充(chong)電參數的設(she)置進(jin)行了分析。