探索DC567演示电路：LTC4410/LTC4053 USB电池充电器快速上手

在电子设计领域，高效且可靠的USB电池充电解决方案一直是工程师们关注的焦点。今天，我们就来深入探讨演示电路DC567，它集成了LTC4410 USB电源管理器IC和LTC4053电池充电器IC，为从USB电缆为电池充电提供了出色的解决方案。

文件下载：DC567A.pdf

电路概述

演示电路DC567展示了如何将LTC4410 USB电源管理器IC与LTC4053电池充电器IC结合使用，以实现从USB电缆为电池充电的功能。该电路板的设计文件可通过联系LTC工厂获取。

工作原理

充电控制

DC567通过测量流向USB应用电路的电流，并降低充电电流，将输入电流控制在USB规范范围内，从而实现符合USB标准的电池充电。连接到演示板的包括单个锂离子电池、充电电源和应用负载。电池充电由LTC4053控制，它是一款恒流、恒压、定时器终止的单节锂离子充电器，还具备芯片温度限制功能，可避免PCB温度过高。

USB合规性

LTC4410负责实现USB合规性，它测量从USB电源输入流向应用负载的电流，并以1:1的比例降低充电电流，以维持合规的输入电流。此外，LTC4410还提供电源路径管理功能，当USB电源不存在时，它会通过低损耗MOSFET将锂离子电池连接到应用负载，以最大化电池续航时间。

快速启动步骤

LTC4053充电器功能

1. 设置跳线：将充电器启用跳线置于ON位置，模式跳线置于500mA位置。
2. 连接设备：按照图1所示连接输入电源、USB负载电阻、仪表和模拟电池。
3. 开启电源：开启输入电源，确保输入电压不超过6V。
4. 设置电池电压：开启模拟电池电源并将电压设置为0V，此时可观察到约45mA的涓流充电电流。
5. 增加电池电压：逐步增加模拟电池的电压，当电池电压达到2.7V时，充电电流应增加到440mA。
6. 模拟过温情况：在NTC引脚和地之间连接一个2k电阻，充电应停止，故障LED将亮起。
7. 继续增加电压：继续增加电池电压，当电池电压达到4.2V时，充电电流将迅速减小。当充电电流降至45mA以下时，充电LED将熄灭。

USB电源管理器功能

USB 500mA模式

1. 连接负载：将0 - 500mA的负载连接到指定的USB设备端子，模拟实际应用负载。
2. 恢复充电：将电池电压降低到约3.6V，恢复正常充电。
3. 观察电流变化：将USB应用负载电流从0mA增加到500mA，可观察到随着应用负载电流的增加，电池充电电流减小，从而使从USB电缆汲取的输入电流保持恒定。

USB暂停模式

1. 关闭充电器：将充电器启用跳线移至OFF位置。
2. 验证跳线位置：确保模式跳线处于500mA位置。
3. 设置负载电流：将任何USB设备负载的电流设置为零。
4. 检查输入电流：此时演示板的输入电流应小于200uA，符合USB暂停模式规范。

USB低功耗模式

1. 重新启用充电器：将充电器启用跳线置于ON位置。
2. 更改模式：将模式跳线移至100mA位置。
3. 增加负载电流：将USB应用负载从0 - 100mA增加，可观察到随着应用电流的增加，充电电流相应减小，以保持输入电流低于100mA。

电池供电操作

关闭输入电源，此时USB负载将由电池供电。由于使用MOSFET将电池连接到负载，电池到负载的电压降较小。

物料清单

序号	数量	参考	部件描述	制造商/部件编号
1	2	C2,C5	电容，X5R 4.7uF 6.3V 20%	Taiyo Yuden JMK212BJ475MG - T
2	1	C3	电容，X7R 0.1uF 16V 20%	Taiyo Yuden EMK107BJ104MA
3	1	C4	电容，X5R 2.2uF 6.3V 10%	Taiyo Yuden JMK107BJ225KA - T
4	1	D2	红色LED	Panasonic LN1251 - C - TR
5	1	D3	绿色LED	Panasonic LN1351 - C - TR
6	2	JP2,JP1	3针2mm中心间距的插头	CommConn Con Inc. 2802S - 03G2
7	2	XJP1,XJP2	2针2mm中心间距的分流器	CommConn Con Inc. CCIJ2MM - 138G
8	1	Q1	P沟道MOSFET，1.8V	Vishay Siliconix Si1405DL
9	1	RT1	10K贴片电阻	AAC CR10 - 103JM
10	3	R3,R4,R10	1欧姆0.06W 5%贴片电阻	AAC CR05 - 1R0JM
11	1	R5	4.02K 1/16W 1%贴片电阻	AAC CR05 - 4021FM
12	2	R7,R6	330 1/16W 5%贴片电阻	AAC CR05 - 331JM
13	1	R8	3.48K 1/16W 1%贴片电阻	AAC CR05 - 3481FM
14	0	R9 (Opt.)	3.48K 1/16W 1%贴片电阻	AAC CR05 - 3481FM
15	3	R11,R12,R14	1.0M 1/16W 5%贴片电阻	AAC CR05 - 105JM
16	13	TP1 - TP13	测试点	Mill Max 2501 - 2
17	1	U1	电池充电器控制器IC	Linear Tech. Corp. LTC4053EMSE - 4.2
18	1	U2	电源管理器IC	Linear Tech. Corp. LTC4410ES6
19	4		#4 - 40，1/4"螺丝	ANY
20	4		#4 - 40 1/4" 支柱	MICRO PLASTICS 14HTSP101
21	1		印刷电路板	DEMO CIRCUIT 567A
22	1		钢网	STENCIL DC567A

通过以上步骤和物料清单，电子工程师们可以快速搭建并评估DC567演示电路，深入了解LTC4410/LTC4053 USB电池充电器的性能。在实际设计中，你是否遇到过类似的充电电路设计挑战？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。