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(de)充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)流為電(dian)(dian)池(chi)補(bu)充(chong)能量;頂端截止充(chong)電(dian)(dian)一段時(shi)間后，關(guan)閉充(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，對電池的(de)要求也隨之提(ti)高。以(yi)(yi)前，在這(zhe)類(lei)應(ying)用(yong)中(zhong)，NiMH電(dian)(dian)池(chi)(chi)和(he)NiCD電(dian)(dian)池(chi)(chi)，以(yi)(yi)其低(di)價格(ge)占有(you)較大(da)優勢;但(dan)隨著(zhu)便攜式設備對(dui)體積/重量的(de)要求越(yue)(yue)來越(yue)(yue)苛刻(ke)，工作和(he)待(dai)機時(shi)間越(yue)(yue)來越(yue)(yue)長以(yi)(yi)及Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)成本(ben)的(de)不斷(duan)降低(di)，使Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)優勢性能(neng)在這(zhe)類(lei)應(ying)用(yong)中(zhong)得以(yi)(yi)充(chong)分的(de)展示，被廣大(da)電(dian)(dian)子(zi)設計工程(cheng)師(shi)和(he)消(xiao)費(fei)者所接受。隨著(zhu)Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)性能(neng)的(de)不斷(duan)提(ti)高和(he)成本(ben)的(de)進(jin)一步降低(di)，Li電(dian)(dian)池(chi)(chi)將在許多應(ying)用(yong)中(zhong)取代(dai)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、鎳氫電池進行充電。MAX1501的特點及其引腳(jiao)功能。它(ta)具有如下特點：

　　1。獨立運行或由微(wei)處理(li)器控(kong)制的線性(xing)充電方案;

　　2。輸入大于6。5v時充電(dian)停止(zhi);

　　3。電(dian)流檢測監視器輸出(chu);

　　4。電池電壓下(xia)降4v以下(xia)后自動(dong)啟動(dong)充(chong)電;

　　5。無(wu)電池時仍(reng)然(ran)保持穩定(ding)輸(shu)出;

　　6。集成了PMOSFET。反向(xiang)阻斷二(er)極管和檢(jian)測電流(liu)電阻;

　　7。薄型QFN封裝的多化學類型充電器。

　　3MAX1501引腳(jiao)功(gong)能

　　INP：高(gao)電流充(chong)電輸入;

　　IN:低電流充電輸入;

　　GND：地。連接外部(bu)開關到地;

　　SETI：電流傳感跨導放大(da)輸出;

　　VL：線性輸出(chu)調整(zheng)器;

　　TMAX：輸入最大充電時間(jian)選擇(僅對(dui)max1501);

　　IC：MAX1501Z的內部連(lian)接。隨(sui)浮動;

　　FULLI：最大關閉(bi)電流選擇(ze)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維護狀(zhuang)態。當電(dian)(dian)池電(dian)(dian)壓低與(yu)95%時(shi)，通(tong)過設置SELV可以自動進行(xing)在充(chong)電(dian)(dian)。

　　(1)設置充電電流(liu)

　　設定(ding)電(dian)阻充電(dian)電(dian)流根據下列公式

　　(2)設置電容

　　為了獲得(de)合(he)適的(de)穩定性(xing)，可(ke)以用(yong)(yong)一個陶(tao)瓷電(dian)容最常用(yong)(yong)10uF5R陶(tao)瓷電(dian)容來連(lian)接(jie)BATT到(dao)GND。將IN和INP連(lian)接(jie)起來并且到(dao)GND用(yong)(yong)1uF的(de)陶(tao)瓷電(dian)容。由于過高輸入電(dian)壓或過高充(chong)電(dian)電(dian)流，可(ke)用(yong)(yong)更大的(de)輸入途徑電(dian)容來降低噪聲。

　　(3)設置溫度調節

　　在(zai)邏(luo)輯輸入條(tiao)件下設(she)置規則的死(si)機(ji)溫(wen)度(du)，MAX1501通過(guo)降低充電電流來限制(zhi)由TEMP設(she)定的死(si)機(ji)溫(wen)度(du)值。MAX1501運行正常，溫(wen)度(du)環路(lu)不(bu)會(hui)顯示異常情況。TEMP允許在(zai)提(ti)供(gong)過(guo)多的能量(liang)損(sun)失的保護的前提(ti)下將充電電流擴展到最大(da)限度(du)。

　　(4)設置(zhi)充電(dian)時間

　　在TMAX邏輯輸入條件下設(she)置最(zui)大(da)充電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間。TMAX限(xian)制(zhi)充電(dian)(dian)(dian)(dian)周期用來(lai)保護電(dian)(dian)(dian)(dian)池充電(dian)(dian)(dian)(dian)過長(chang)。將TMAX與GND連接起(qi)來(lai)可將最(zui)長(chang)充電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間設(she)置為(wei)三小時(shi)(shi)。將TMAX懸空可將最(zui)大(da)充電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)間設(she)置為(wei)4.5小時(shi)(shi)。將TMAX和(he)VL連接起(qi)來(lai)可將最(zui)長(chang)充電(dian)(dian)(dian)(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(bing)(bing)且(qie)有輸(shu)(shu)入(ru)(ru)低的(de)過壓(ya)保護(hu)和規定了(le)(le)較低的(de)控(kong)制輸(shu)(shu)入(ru)(ru)。MAX1501能(neng)夠接受一個4.5V到13V的(de)電壓(ya)供(gong)電。但是當輸(shu)(shu)入(ru)(ru)電壓(ya)超過6.5伏時(shi)為了(le)(le)防(fang)止過多的(de)能(neng)量消耗MAX1501充電停止。MAX1501擴大了(le)(le)溫度(du)范圍(wei)(-40°Cto+85°C)并(bing)(bing)且(qie)體(ti)積(ji)也減小了(le)(le)。

　　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，最后對電路的特性及充電參數的設置(zhi)進行(xing)了分析。