探索DC1085：LTC3559线性USB电池充电器的快速入门与设计要点

在电子设备的世界里，高效的电源管理和充电解决方案至关重要。今天，我们将深入了解DC1085演示电路，它搭载了LTC3559线性USB电池充电器，具备双降压调节器，为单节锂离子/聚合物电池供电的手持应用提供了强大的支持。

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一、产品概述

1. 核心特点

DC1085演示电路以LTC3559为核心，这是一款带有双高效降压调节器的USB电池充电器。它非常适合需要多个电源轨的单节锂离子/聚合物电池手持应用。

2. 充电能力

通过PROG引脚和HPWR引脚可以对电池充电电流进行编程，在BAT引脚处最大充电电流可达950mA。电池充电器具备NTC输入，可实现温度合格充电，CHRG引脚能在充电过程中持续监测电池状态，内部定时器控制充电器终止充电。

3. 降压调节器性能

每个单片同步降压调节器可提供高达400mA的输出电流，在整个锂离子/聚合物电池电压范围内，效率超过90%。MODE引脚提供了灵活性，可使两个降压调节器工作在节能突发模式或低噪声脉冲跳跃模式。

4. 封装形式

LTC3559采用低剖面热增强型16引脚（3mm × 3mm）QFN封装。

二、典型规格参数

参数	详情
输入电压范围（VCC）	4.35V - 5.5V
VOUT1（25°C）	2.5V，± 2.5%，最大400mA
VOUT2（25°C）	1.2V，± 2.5%，最大400mA
输出浮动电压VBAT（恒压模式）	4.2V
输出充电电流IBAT（恒流模式）	最大500mA（RPROG = 1.74KΩ且跳线HPWR = 100%）

三、工作原理

1. 整体架构

LTC3559是一款线性电池充电器，带有双单片同步降压调节器，降压调节器内部补偿，无需外部补偿组件。

2. 充电算法

电池充电器采用恒流 - 恒压充电算法，能够以高达950mA的充电电流为单节锂离子电池充电。用户可通过单个PROG电阻对BAT引脚的最大充电电流进行编程，实际BAT引脚电流由HPWR引脚的状态设定。

3. 连接要求

为保证正常工作，BAT和PVIN引脚必须连接在一起。若在电池充电操作期间启用降压调节器，电池的净充电电流可能低于实际编程值。

四、快速启动步骤

1. 准备工作

使用短双绞线进行电源连接，关闭所有负载和电源。在操作步骤指示之前，不要将电池连接到电路。测量输入或输出电压纹波时，要注意避免示波器探头使用长接地线，应将探头尖端直接跨接在VCC或VOUT与GND端子上。

2. 跳线设置

将跳线置于以下位置： [JP1 HPWR =100 %] [JP2 EN1 = ON] [JP3 EN2 = ON] [JP4 MODE = PULSE SKIP] [JP5 SUSP =ON] [JP6 NTC = INT]

3. 连接电池

将充电至3.6V的电池连接到演示板。

4. 验证输出电压

验证VOUT1和VOUT2是否正常工作，输出电压是否合适。

5. 调整负载并观察

在建立合适的输出电压后，在工作范围内调整负载，观察输出电压调节、纹波电压和效率。

6. 设置电源

将PS1设置为5.0V，打开PS1，验证电流表AM1测量的输入电流不超过USB限制的500mA，同时确保Vcc节点不超过6V。

7. 监测充电电流

监测PROG电压以表示电池充电电流，计算公式为(I{BAT}=800 ~V / R{PROG})。

8. 测试NTC功能

移除NTC跳线，观察CHRG LED慢闪表示温度故障，然后重新安装NTC跳线。

9. 监测充电过程

监测电池电压和电流（通过VPROG），直到电池充电至浮动电压（4.2V）。CHRG LED亮起表示电池正在充电，直到充电电流降至编程值的1/10。充电器将继续向电池供电，直到4小时安全定时器超时。

五、应用信息

1. 电路组件

此演示电路旨在展示LTC3559线性USB电池充电器的全部功能，但并非所有组件在所有应用中都是必需的。关键电路组件位于电路板顶部靠近IC的位置，可在物料清单的“所需电路组件”部分查看。

2. 输入电容网络

C7和R15组成的输入电容网络用于抑制实验室设置中常见的源引线电感，使用USB电缆时可能不需要此输入阻尼网络。需注意，指定的10uF、0805陶瓷电容C7在VCC大于4.25V时，实际电路电容小于5uF。

3. 电池充电器稳定性

C8和R12用于在电池暂时不存在时保证电池充电器在浮动模式下的稳定性。将输入电容C1增加到10uF，在不超过输入电流限制的情况下，该部件可在无电池的情况下工作。使用由电源和3.6欧姆功率电阻组成的电池模拟器进行测试时，BAT引脚可能需要一个100uF、6.3V、B6外壳的OSCON电容。

4. NTC电阻评估

R4、R5、R13和R14用于评估板上或板外的NTC电阻。若将R5替换为100KΩ、曲线1的NTC电阻，演示板可进行温度循环测试，以展示LTC3559的温度合格充电功能。若NTC跳线连接到EXT，板可与J2 - 2和J2 - 3之间的外部NTC电阻配合使用。若应用需要比内部阈值设定的标准范围更宽的温度范围，可按数据表中“替代NTC热敏电阻和偏置”部分的描述，用非零值电阻填充R13或R14，并根据需要更改R4或R5。

通过以上内容，我们对DC1085演示电路和LTC3559线性USB电池充电器有了较为全面的了解。在实际设计中，工程师们可以根据具体应用需求，灵活运用这些特性和功能，打造出高效、稳定的电源管理解决方案。你在实际应用中是否遇到过类似的电源管理问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。