隨著手機、MP3、PMP、DC/DV等手持電子產品越來越大眾化，鋰金屬（Li）和鋰電池使用越來越普遍，而配用的充電器無論是市售的15元手機充電器還是較高檔的DC/DV兼容充電器，絕大部分是采(cai)用(yong)LM324組成的充電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓檢(jian)測和控(kong)制線路，這些線路無論從控(kong)制精度還是功能(neng)方面都(dou)不(bu)能(neng)滿(man)足鋰電(dian)(dian)池充電(dian)(dian)特性(xing)的要求，直接導致(zhi)電(dian)(dian)池充不(bu)滿(man)，電(dian)(dian)池壽命減短以及越來越多的電(dian)(dian)池損壞(huai)、爆(bao)炸等案例(li)發(fa)生。而如果采(cai)用(yong)國外專(zhuan)用(yong)IC來設計，則其極其高(gao)昂的成本實在令人(ren)無法接受。

　　有鑒于此，筆者在此介紹兩款由國產新型IC組成的鋰電池充電器，在大致相當的總體成(cheng)本下提(ti)供了遠遠超(chao)過LM324方案的性(xing)能(neng)，具有極高的新(xin)穎性(xing)和市場前景。

　　PT7M7433T是(shi)上海百利通(tong)公司最新設計的(de)(de)極高(gao)精度(du)的(de)(de)一系列電(dian)壓檢測(ce)器的(de)(de)其中一款，其檢測(ce)精度(du)在0-Vcc （5.5V）范圍內小于(yu)1mV,而且其批(pi)量(liang)IC的(de)(de)檢測(ce)值偏差<±2.5%,這樣完全保證了批(pi)量(liang)產(chan)品的(de)(de)性能一致性和極高(gao)的(de)(de)總體(ti)性能，我們(men)利用其配合少量(liang)外部電(dian)路即可組成相當(dang)簡單的(de)(de)鋰電(dian)池(chi)充電(dian)線(xian)路。

　　該IC的(de)內部框圖(tu)和簡單介紹如下：（圖(tu)一）

　　IC內(nei)含一(yi)個高(gao)精度的(de)615mV基(ji)準電(dian)壓(ya)(ya)源、兩(liang)個比較器(qi)、一(yi)個RS觸發器(qi)和其(qi)它(ta)一(yi)些邏輯電(dian)路，其(qi)大(da)致功能是(shi)：VCC電(dian)壓(ya)(ya)或其(qi)它(ta)待(dai)(dai)檢(jian)測(ce)電(dian)壓(ya)(ya)通(tong)過(guo)R1-R3組成的(de)分壓(ya)(ya)網絡接在IC的(de)LTHIN /HTHIN檢(jian)測(ce)引(yin)腳(jiao)，當待(dai)(dai)測(ce)電(dian)壓(ya)(ya)下降(jiang)導致LTHIN引(yin)腳(jiao)低于615mV時(shi)，輸(shu)出腳(jiao)LBO輸(shu)出低電(dian)平(ping)，而如(ru)果(guo)待(dai)(dai)測(ce)電(dian)壓(ya)(ya)上升導致HTHIN引(yin)腳(jiao)高(gao)于615 mV時(shi)，經過(guo)內(nei)部邏輯判斷和簡單延時(shi)后，輸(shu)出腳(jiao)LBO輸(shu)出高(gao)電(dian)平(ping)。

　　利(li)用這個IC裝制的充電器電路(lu)如下（圖二）

　　其工作流(liu)程大致是(shi)(shi)：當(dang)(dang)接(jie)上Li+電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源時，IC通(tong)(tong)(tong)過(guo)R1/R2/R3組(zu)成(cheng)的(de)(de)網絡檢測電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，如果電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)低于3.3V（由(you)R1-R3的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻值決(jue)定），或(huo)者按下按制SW1,此時IC3腳(jiao)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)低于615mV,則(ze)IC4腳(jiao)輸出低電(dian)(dian)(dian)(dian)平(ping)，通(tong)(tong)(tong)過(guo)R5/D2拉低Q1的(de)(de)柵(zha)極(ji)使(shi)(shi)之導通(tong)(tong)(tong)，從而(er)通(tong)(tong)(tong)過(guo)Q1/R9/D1給電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)進(jin)行大電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)充電(dian)(dian)(dian)(dian)，當(dang)(dang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)一路(lu)(lu)上升直(zhi)至超過(guo)4.20V,此時IC的(de)(de)1腳(jiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)高過(guo)615mV,IC內部經簡單判斷(duan)和延時，令(ling)4腳(jiao)輸出高電(dian)(dian)(dian)(dian)平(ping)，從而(er)關閉(bi)大電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)充電(dian)(dian)(dian)(dian)通(tong)(tong)(tong)道，但是(shi)(shi)4腳(jiao)的(de)(de)高電(dian)(dian)(dian)(dian)平(ping)同(tong)時給R7/C2的(de)(de)充電(dian)(dian)(dian)(dian)回路(lu)(lu)供電(dian)(dian)(dian)(dian)，令(ling)到(dao)(dao)Q3的(de)(de)柵(zha)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)慢慢升高，并給R8提供通(tong)(tong)(tong)路(lu)(lu)導致Q2導通(tong)(tong)(tong)，通(tong)(tong)(tong)過(guo)R10給Q1提供一個較弱的(de)(de)導通(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，使(shi)(shi)之微微導通(tong)(tong)(tong)，從而(er)為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)提供一個較少(shao)的(de)(de)補充充電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)。按照(zhao)圖中(zhong)所示(shi)元(yuan)件參數將(jiang)于大約(yue)十分鐘后，由(you)于C2的(de)(de)不斷(duan)充電(dian)(dian)(dian)(dian)，其端電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)即Q3的(de)(de)柵(zha)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)不斷(duan)上升直(zhi)至使(shi)(shi)Q3導通(tong)(tong)(tong)，從而(er)關閉(bi)Q2,令(ling)到(dao)(dao)整個充電(dian)(dian)(dian)(dian)過(guo)程結束。

　　上(shang)面的(de)方案還存在(zai)一(yi)些不(bu)足之處，例如檢測精度由外(wai)接電(dian)阻R1/R2/R3的(de)精度決定，對(dui)于(yu)過放電(dian)的(de)電(dian)池(chi)(chi)（電(dian)池(chi)(chi)端(duan)電(dian)壓低于(yu)2.8V）沒有一(yi)個小電(dian)流預充(chong)的(de)過程，另外(wai)該(gai)方案的(de)10分鐘補(bu)充(chong)充(chong)電(dian)時(shi)間對(dui)于(yu)較大容(rong)量的(de)電(dian)池(chi)(chi)來說(shuo)不(bu)是太(tai)足夠，因此針(zhen)對(dui)上(shang)述不(bu)足之處，我們還提(ti)供一(yi)個成本稍高一(yi)點，性能(neng)更(geng)加完善的(de)方案：（圖三）

　　乍(zha)看之(zhi)下，這個(ge)(ge)方案采(cai)用了三個(ge)(ge)IC,可是(shi)U1和(he)U2是(shi)采(cai)用的(de)SOT-23或者TO-92封裝(zhuang)，就好像普通三極管一樣，其(qi)價(jia)(jia)格也(ye)就是(shi)2-3個(ge)(ge)三極管的(de)價(jia)(jia)格，而U3（PT8A2513NE）也(ye)是(shi)采(cai)用的(de)TO-94封裝(zhuang)，外(wai)形和(he)三極管很相似，價(jia)(jia)錢也(ye)相當便宜(yi)，不(bu)過，這個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)路可以實現智能判斷(duan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)是(shi)否過放電(dian)(dian)(dian)，決定(ding)是(shi)否在(zai)開始(shi)充(chong)電(dian)(dian)(dian)時采(cai)用小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)預充(chong)，另(ling)外(wai)，采(cai)用U3后(hou)也(ye)將充(chong)電(dian)(dian)(dian)后(hou)期的(de)補(bu)充(chong)充(chong)電(dian)(dian)(dian)過程延長到大(da)約一個(ge)(ge)小(xiao)(xiao)時！

　　首(shou)先讓我們介(jie)紹一下(xia)該電(dian)路中幾個IC的(de)功(gong)能：

　　（圖四(si)）是U1/U2的內(nei)部(bu)框圖，這兩個(ge)IC只是內(nei)部(bu)電阻(zu)R1/R2的數(shu)值(zhi)不同而已(yi)，它們的功(gong)能也(ye)很簡單：當(dang)Vcc低于(yu)(yu)IC的設定值(zhi)時（根(gen)據IC編(bian)號不同，內(nei)部(bu)R3/R4阻(zu)值(zhi)也(ye)不同從而導致(zhi)檢測電壓值(zhi)不同，對(dui)于(yu)(yu)PT7M6128指(zhi)的是2.80V），RST引腳輸出低電平(ping)，反之當(dang)Vcc 高于(yu)(yu)1.05倍標稱值(zhi)時（例如對(dui)于(yu)(yu)PT7M6140,此數(shu)值(zhi)為1.05x4.0 =4.20V）則RST引腳輸出高電平(ping)。

　　上面(mian)電(dian)路(lu)的(de)另外一個(ge)IC（PT8A25 13）則(ze)是(shi)一個(ge)極簡(jian)單卻極穩定(ding)的(de)延時IC,其延時時間(jian)(jian)僅(jin)僅(jin)取決(jue)于 OSC腳的(de)頻率。事實(shi)上該(gai)IC就是(shi)將(jiang)OSC震蕩頻率進行32768次分頻后用(yong)(yong)來控制輸出的(de)。之所以采用(yong)(yong)這個(ge)電(dian)路(lu)而不(bu)采用(yong)(yong)LM555或者(zhe)CD4060等通用(yong)(yong)IC的(de)原(yuan)因就是(shi)因為它相對而言定(ding)時精度更高(gao)（其它IC不(bu)分頻），定(ding)時時間(jian)(jian)更長（可(ke)(ke)達數小(xiao)時）。并且電(dian)路(lu)更加簡(jian)單，采用(yong)(yong)TO-94或SOT-23-4封裝，就像(xiang)一個(ge)三極管一樣。而價錢也跟CD4060差不(bu)多(duo)，使用(yong)(yong)效(xiao)果(guo)可(ke)(ke)就好(hao)的(de)太多(duo)了。

　　至此大家想必也大致了解了圖三的工作流程了：接上電池和充電器，如果電池電壓低于2.8V,則U1輸出為低（U2輸出也是低），這樣R3和R4的回路都不通，只有R2回路導通，給Q1提供微弱的導通，使之輸出約數毫安的電流給電池進行預充電，當電池電壓上升到超過2.94V（1.05X2.8）時或者剛接上電池電壓就超過2.94V時，U1輸出高電平而U2繼續輸出低電平（電池電壓還沒達到4.2V J），這時R2通路截止而R3通路導通（因為Q4導通且其源極電平為低-因U1輸出拉低），從而由較小阻值的R3令Q1完全導通，提供一個數百毫安的大電流恒流充電，而當這個恒流充電過程慢慢令到被充電的Li+電池端電壓上升到4.2V時，U2也輸出高電平從而關閉Q4,但是它同時也給U3提供了電源導致U3開始工作，這樣U3觸發Q3使R4導通提供一個很小的補充充電電流，直至U3達到定時時間從而關閉Q3,這時整個充電過程才完全結束。

　　相比而言，第二個方案增加了前期智能判斷電池狀態和自動預充電過程，以及延長了末尾的補充充電過程的時間，各個階段的充電電流可調并且補充充電時間可調（數分鐘至數小時），因此該方案對鋰電池充電具有更好的精確性和安全性，加上價錢便宜，功能也比較完善，相信很快會取代市面中低檔的充電器特別是那些廉價的手機電池充電器。