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，充電器以極小的充電(dian)(dian)電(dian)(dian)流為電(dian)(dian)池補充能(neng)量(liang);頂端截止充電(dian)(dian)一段時間后(hou)，關閉(bi)充電(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，對電池的(de)(de)要求也隨(sui)(sui)之提(ti)高(gao)。以前(qian)，在(zai)(zai)這(zhe)類應(ying)(ying)用中，NiMH電(dian)池和NiCD電(dian)池，以其低(di)價格占有較大優勢;但隨(sui)(sui)著便攜式設(she)備(bei)對體積(ji)/重量的(de)(de)要求越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)苛刻，工(gong)作(zuo)和待機時間越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)長(chang)以及(ji)Li電(dian)池成本(ben)的(de)(de)不(bu)斷(duan)降(jiang)低(di)，使Li電(dian)池的(de)(de)優勢性(xing)能在(zai)(zai)這(zhe)類應(ying)(ying)用中得以充分的(de)(de)展(zhan)示，被廣(guang)大電(dian)子設(she)計工(gong)程師和消費者所接受。隨(sui)(sui)著Li電(dian)池性(xing)能的(de)(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)和成本(ben)的(de)(de)進(jin)一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)，Li電(dian)池將在(zai)(zai)許多應(ying)(ying)用中取(qu)代NiCD和NiMH電(dian)池.

　　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、鎳氫電池進行充電。MAX1501的特點及(ji)其引(yin)腳功能。它具有(you)如下特點：

　　1。獨立運行或由微處理器控制的線(xian)性充(chong)電方案(an);

　　2。輸入(ru)大于(yu)6。5v時充電停止;

　　3。電流檢(jian)測監(jian)視器(qi)輸(shu)出(chu);

　　4。電(dian)池電(dian)壓(ya)下降4v以下后(hou)自動(dong)啟動(dong)充電(dian);

　　5。無電池時(shi)仍然保持穩定輸(shu)出;

　　6。集成了PMOSFET。反(fan)向(xiang)阻(zu)斷(duan)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(yin)腳功能

　　INP：高電(dian)流充電(dian)輸入;

　　IN:低電流(liu)充(chong)電輸(shu)入;

　　GND：地。連接外部開關到地;

　　SETI：電流(liu)傳(chuan)感跨(kua)導放大輸出;

　　VL：線性(xing)輸出調整器;

　　TMAX：輸入(ru)最大充電時間選擇(ze)(僅(jin)對max1501);

　　IC：MAX1501Z的內部(bu)連接。隨浮動;

　　FULLI：最(zui)大關(guan)閉(bi)電流選(xuan)擇輸入;

　　TEMP：衰耗溫度選擇輸入;

　　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(di)維護狀態。當電池電壓低(di)與95%時(shi)，通過設(she)置SELV可以自動進行在充電。

　　(1)設置充(chong)電電流

　　設定(ding)電阻充(chong)電電流根據(ju)下列公式

　　(2)設置電容

　　為了獲得合適的(de)穩定性，可(ke)以用(yong)一個陶瓷電(dian)容(rong)(rong)最常用(yong)10uF5R陶瓷電(dian)容(rong)(rong)來(lai)連(lian)(lian)接BATT到GND。將IN和(he)INP連(lian)(lian)接起來(lai)并且到GND用(yong)1uF的(de)陶瓷電(dian)容(rong)(rong)。由于過(guo)高輸(shu)入電(dian)壓或過(guo)高充電(dian)電(dian)流，可(ke)用(yong)更大(da)的(de)輸(shu)入途(tu)徑電(dian)容(rong)(rong)來(lai)降(jiang)低噪聲。

　　(3)設置溫度調節

　　在(zai)邏輯輸入條(tiao)件下設置規則(ze)的(de)(de)(de)死機溫(wen)度(du)，MAX1501通過(guo)降低充電(dian)電(dian)流來限(xian)(xian)制由(you)TEMP設定的(de)(de)(de)死機溫(wen)度(du)值。MAX1501運行(xing)正常，溫(wen)度(du)環路不會顯(xian)示異常情況(kuang)。TEMP允許在(zai)提供過(guo)多的(de)(de)(de)能量損失的(de)(de)(de)保護的(de)(de)(de)前提下將充電(dian)電(dian)流擴展到最大(da)限(xian)(xian)度(du)。

　　(4)設置充電時間

　　在TMAX邏輯(ji)輸(shu)入條件下設(she)置最大(da)充(chong)(chong)(chong)電(dian)時(shi)(shi)間。TMAX限(xian)制充(chong)(chong)(chong)電(dian)周期用來保護電(dian)池充(chong)(chong)(chong)電(dian)過長(chang)。將TMAX與GND連接起來可(ke)將最長(chang)充(chong)(chong)(chong)電(dian)時(shi)(shi)間設(she)置為(wei)三小時(shi)(shi)。將TMAX懸空(kong)可(ke)將最大(da)充(chong)(chong)(chong)電(dian)時(shi)(shi)間設(she)置為(wei)4.5小時(shi)(shi)。將TMAX和VL連接起來可(ke)將最長(chang)充(chong)(chong)(chong)電(dian)時(shi)(shi)間設(she)置為(wei)6小時(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輸(shu)入低的(de)過壓保(bao)護和(he)規(gui)定了較低的(de)控制(zhi)輸(shu)入。MAX1501能夠接受一個4.5V到(dao)13V的(de)電(dian)壓供電(dian)。但是當輸(shu)入電(dian)壓超過6.5伏時為(wei)了防止(zhi)過多的(de)能量消耗(hao)MAX1501充(chong)電(dian)停止(zhi)。MAX1501擴(kuo)大了溫度范圍(-40°Cto+85°C)并且體(ti)積也(ye)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，最后(hou)對電(dian)路的(de)特性及充(chong)電(dian)參數的(de)設置(zhi)進行(xing)了分析。