锂-离子线性电池充电控制器LTC1732及其应用

2006-05-07 15:49:30来源: 国外电子元器件

LTC1732是LINEAR TECHNOLOGY公司推出的锂离子电池充电控制集成电路芯片。它具有电池插入检测和自动低压电池充电功能。文章介绍了该芯片的结构、特点、工作原理及应用信息,给出了典型的应用电路。

1 概述

LTC1732是LINEAR TECHNOLOGY公司生产的锂-离子(Li-离子)电池恒流/恒压线性充电控制器。它也可以对镍-镉(NiCd)和镍-氢(NiMH)电池恒流充电。其充电电流可通过外部传感电阻器编程到7%(最大值)的精度。最终的浮动电压精度为1%。利用LTC1732的SEL端可为4.1V或4.2V电池充电。

当输入电源撤消后,LTC1732可自动进入低电流睡眠状态,以使消耗电流下降到7μA。LTC1732的内部比较器用于检测充电结束条件(C/10),而总的充电时间则是通过可编程计时器的外部电容来设置的。在电池完全放电后,控制器将自动以规定电流的10%对被充电电池进行慢速充电直到电池电压超过2.457V。当放电后的电池插入充电器或当输入电源接通时,LTC1732将开始重新充电。另外,如果电池一直插入在充电器且在电池电压降到3.8V(LTC1732-4)或4.05V(LTC1732-4.2)以下时,充电器也将开始重新充电。LTC1732的其它主特点如下:

●具有1%的预置充电电压精度;

●输入电压范围4.5V~12V;

●充电电流可编程控制

●具有C/10充电电流检测输出;

●可编程控制充电终端计时;

●带有低电压电池自动小电流充电模式;

●可编程控制恒定电流接通模式;

●具有电池插入检测和自动低压电流充电功能;

●带有输入电源(隔离适配器)检测输出;

●LTC1732-4.2型器件的再充电阈值电压为4.05V;

●LTC1732-4型器件的再充电阈值电压为3.8V。

2 工作原理

2.1 管脚功能

LTC1732采用小型10脚MSOP封装形式,图1所示是其引脚排列,各引脚的功能说明如下:

●BAT(1脚):电池传感信号输入端;

●SEL(2脚):4.1/4.2电池选择输入端;

●CHRG(3脚):开路消耗充电状态输出端;

●TIMER(4脚):计时器电容和恒定电压模式禁止输入端;

●GND(5脚):接地端;

●PROG(6脚):充电电流设定和关断输入端;

●DRV(7脚):P-沟道MOSFET管或PNP晶体管驱动输出端;

●Vcc(8脚):电源正端;

●SENSE(9脚):电流传感信号输入端。

●ACPR(10脚):隔离适配器适时输出端。

2.2 工作原理

LTC1732是一种线性电流充电控制器。其内部原理框图如图2所示。

它的充电电流由PROG端到地的编程电阻(RPROG)和VCC到SENSE端的传感电阻(RSENSE)共同决定。RPROG通过在内部微调800Ω电阻器上建立VCC到电流放大器输入(CA)的电压降来设置程序电流。当BAT端电位接近预置浮动电压时,电压放大器(VA)开始吸收电流并使通过RSENSE上的压降减小,从而使充电电流降低。

当VCC端电位超过UVLO电平或程序电阻器从PROG端连接到地时,充电开始。充电开始后,如果电池电压在2.457V以下,则充电器进入小电流充电模式。此时的充电电流是满充电流的10%。如果电池电压在总的充电时间的四分之一内保持不变,那么连续的充电将终止。

在BAT端电压上升到2.457V以上时,充电器进入快速恒流充电模式。恒流模式时的充电电流可通过RSENSE和RPROG共同决定。

当电池接近最终浮动电压时,充电电流开始降低。当电流降至满充电流的10%时,内部比较器将关断CHRG端的N-沟道MOSFET管,并且连接一个弱电流源到地以指示充电结束。

计时器外部的电容器可用于设置总的充电时间。在暂停出现后,充电周期被中断并且CHRG端被迫进入高阻态。为了重新启动充电周期,可恢复输入电压或暂时浮置PROG端。

如果新电池的电压在3.8V以下,在充电模式下替换电池将引起计时器复位。如果电大 3.8V以上,计时器将继续保持充电计时,实际上当回隙期出现时,可插入一节低于3.8V的新电池并以完整的设计充电时间来重新进行自动充电。

一般锂-离子电池要求有准确的最终浮动电位,其内部参考值为2.457V,电压放大器和电阻分配器可提供±1%(最大)的调节精度。对于NiMH和NiCd电池,LTC1732的计时器端接到VCC可构成一个电流源。此时在恒定电流模式下,电压放大器、计时器、C/10比较器和小电流充电功能将被全部禁止。

3 典型应用

TLC1732的充电控制器可用于蜂窝电话、掌上电脑、充电平台和支架等。

图3为单个4.2V的锂-离子电流充电控制器的典型应用电路。该电路可通过浮动PROG端来实现关断功能。

关键字:LTC1732  锂离子电池  充电  控制

编辑:赵思潇 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/dygl/200605/4747.html
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