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，充電器以極小的(de)充電(dian)電(dian)流為(wei)電(dian)池補充能量;頂端截止充電(dian)一段時間后，關閉充電(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，對電池的(de)(de)要(yao)求也(ye)隨之提(ti)高。以前，在這(zhe)類應(ying)用中(zhong)，NiMH電(dian)(dian)池(chi)(chi)和(he)NiCD電(dian)(dian)池(chi)(chi)，以其低(di)(di)價格占有較大(da)優勢;但隨著便攜式設備對(dui)體積/重(zhong)量的(de)(de)要(yao)求越來越苛刻(ke)，工作和(he)待機時間越來越長以及Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)成(cheng)本(ben)的(de)(de)不斷(duan)降(jiang)低(di)(di)，使Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)優勢性能在這(zhe)類應(ying)用中(zhong)得以充分(fen)的(de)(de)展示，被廣大(da)電(dian)(dian)子設計(ji)工程師和(he)消費者所接(jie)受。隨著Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)性能的(de)(de)不斷(duan)提(ti)高和(he)成(cheng)本(ben)的(de)(de)進一步(bu)降(jiang)低(di)(di)，Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)將在許(xu)多應(ying)用中(zhong)取代NiCD和(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。MAX1501的(de)特(te)點及其引腳(jiao)功能。它具有如(ru)下特(te)點：

　　1。獨立運行或(huo)由微處理器控制的線性充電(dian)方案(an);

　　2。輸入大于6。5v時充電停止;

　　3。電流檢測監視器(qi)輸(shu)出;

　　4。電池電壓下降4v以下后自動(dong)(dong)啟(qi)動(dong)(dong)充電;

　　5。無電池時仍然保持穩定輸出;

　　6。集成了PMOSFET。反向阻斷二極管和(he)檢測電流電阻;

　　7。薄型QFN封裝的多化學類型充電器。

　　3MAX1501引腳功能

　　INP：高電流充電輸入;

　　IN:低(di)電流(liu)充電輸入;

　　GND：地。連接外部開關到(dao)地;

　　SETI：電流傳感跨(kua)導放大(da)輸出;

　　VL：線(xian)性輸出調整器;

　　TMAX：輸入最(zui)大充(chong)電時(shi)間選擇(ze)(僅對max1501);

　　IC：MAX1501Z的內部連接(jie)。隨浮動;

　　FULLI：最(zui)大關閉電(dian)流選擇輸入;

　　TEMP：衰耗(hao)溫度選(xuan)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。當電池電壓(ya)低與(yu)95%時，通過設置SELV可以自動(dong)進行在充電。

　　(1)設置充電電流

　　設(she)定(ding)電阻充(chong)電電流根據下列公式

　　(2)設置電容

　　為了獲得合適的穩定性，可(ke)以(yi)用(yong)一(yi)個陶瓷電(dian)(dian)容最常(chang)用(yong)10uF5R陶瓷電(dian)(dian)容來連接BATT到GND。將IN和INP連接起(qi)來并且到GND用(yong)1uF的陶瓷電(dian)(dian)容。由于過高(gao)輸入電(dian)(dian)壓(ya)或過高(gao)充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流(liu)，可(ke)用(yong)更大(da)的輸入途徑電(dian)(dian)容來降低噪(zao)聲。

　　(3)設置溫度調節

　　在邏輯輸入條件下設(she)置規則的(de)(de)死機溫(wen)度(du)，MAX1501通過降低充電電流(liu)來限制由TEMP設(she)定的(de)(de)死機溫(wen)度(du)值(zhi)。MAX1501運行正常，溫(wen)度(du)環路不(bu)會(hui)顯示異常情況。TEMP允許在提供過多的(de)(de)能量(liang)損失的(de)(de)保護的(de)(de)前提下將充電電流(liu)擴(kuo)展到最大限度(du)。

　　(4)設(she)置充電時間

　　在TMAX邏輯輸入條(tiao)件下設(she)置最(zui)大充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間(jian)。TMAX限制(zhi)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)周期用來保護電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)過長。將(jiang)(jiang)TMAX與GND連(lian)接起來可(ke)(ke)將(jiang)(jiang)最(zui)長充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間(jian)設(she)置為(wei)三小(xiao)時(shi)(shi)。將(jiang)(jiang)TMAX懸空可(ke)(ke)將(jiang)(jiang)最(zui)大充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間(jian)設(she)置為(wei)4.5小(xiao)時(shi)(shi)。將(jiang)(jiang)TMAX和VL連(lian)接起來可(ke)(ke)將(jiang)(jiang)最(zui)長充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間(jian)設(she)置為(wei)6小(xiao)時(shi)(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(you)輸入(ru)低的(de)(de)(de)過(guo)壓保護和規定(ding)了較(jiao)低的(de)(de)(de)控制(zhi)輸入(ru)。MAX1501能夠接受一個(ge)4.5V到13V的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓供電(dian)(dian)。但(dan)是當輸入(ru)電(dian)(dian)壓超(chao)過(guo)6.5伏(fu)時為了防止(zhi)過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)能量消(xiao)耗MAX1501充電(dian)(dian)停止(zhi)。MAX1501擴大了溫度范圍(-40°Cto+85°C)并且體積也減(jian)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，最后(hou)對電路的特性及充電參數的設置進行了(le)分析。