789单节锂离子电池充电器演示电路快速上手

在电子设备日新月异的今天，锂离子电池因其高能量密度、长寿命等优点，被广泛应用于各类便携式设备中。而一款高效、安全的电池充电器则是保障电池性能和设备正常运行的关键。今天，我们就来深入了解一下演示电路789单节锂离子电池充电器，它不仅具备充电功能，还集成了比较器，能为电池充电过程提供更多保障。

文件下载：DC789A.pdf

电路概述

演示电路789是一款完整的恒流、恒压单节锂离子电池充电器，同时集成了比较器，可用于监测电池电压或其他电压。该电路采用的LTC4062EDD芯片，内部集成了P沟道功率MOSFET，并具备独特的热反馈环路。在高温环境或高功率耗散条件下，这个热反馈环路能自动降低输出电流，确保充电器在正常情况下提供较高的充电电流，同时在异常情况下（如高温、高输入电压或低电池电压）也能安全充电。

电路板上的跳线设计非常灵活，允许用户将充电电流从50mA编程到1A，并支持多种充电终止方法。此外，还可以通过跳线选择比较器的输入是电池电压还是外部电压。电路板上设有比较器的输入和输出端子，以及用于关闭充电器、监测充电电流和编程最小充电电流终止水平（IDETECT）的端子。同时，电路板上还有两个LED指示灯，一个用于指示充电电流是否低于最小充电电流终止水平，另一个用于指示比较器的输出状态。

典型规格参数

参数	详情
输入电压范围VIN	4.3至8V（上限受电路板功率耗散限制）
输入欠压锁定	3.8V
输出浮动电压VBAT（恒压模式）	4.2V ±0.5%
输出电流IBAT（恒流模式）	50mA至1A ± 8%（通过跳线选择）
电流监测输出	满电流时1V ±5%
充电终止定时器	3小时 ±10%
充电终止阈值电流（IDETECT）	25mA、50mA、100mA ± 10%
比较器阈值	2.910V ±3%

这些参数为我们设计和使用充电器提供了重要的参考依据。例如，输入电压范围决定了我们可以使用的电源类型，而输出浮动电压和充电终止阈值电流则直接影响电池的充电效果和安全性。

充电操作

充电终止方法

该充电器支持三种充电终止方法，通过跳线JP1进行选择：

1. 定时器模式（TIMER）：将跳线JP1置于下方“TIMER”位置，充电周期将在由电容C2设置的定时器周期结束时终止。当充电电流在C/2至1C范围内时，3小时的定时器足以将耗尽的电池完全充满。
2. 最小充电电流终止模式（ITERM）：将跳线JP1置于上方“ITERM”位置，当电池达到充电周期的恒压阶段后，充电电流降至编程的阈值水平时，充电周期将终止。
3. 外部用户终止模式：将跳线JP1置于中间位置，可禁用板载终止功能，允许用户通过外部方式进行充电终止。

充电电流和终止电流选择

充电电流和终止电流通过跳线JP2、JP3和JP4的组合进行选择，具体如下表所示：			IDET JUMPER (JP4)
100MA		C / 10
ICHG - 1 (JP3)	ICHG - 2 (JP2)	充电电流	Idetect电流	充电电流	Idetect电流
HIGH	C	1A	100mA	500mA	50mA
C / 5	200mA	100mA	100mA	50mA
LOW	C	500mA	100mA	250mA	25mA
C/5	100mA	100mA	50mA	25mA

指示灯和监测端子

CHRG LED指示灯始终指示充电电流是否大于由IDET跳线（JP4）选择的IDETECT电流水平。无论使用哪种充电终止方法，只要充电电流大于IDET，LED灯就会亮起。当使用最小充电电流终止模式（IDETECT）时，充电电流降至IDET水平以下时，充电周期结束，CHRG LED灯也会熄灭。

CURRENT MONITOR端子可用于在充电周期的任何时候指示充电电流水平，1V表示编程电流的100%。此外，还可以通过移除跳线JP3并连接一个外部编程电阻从CURRENT MONITOR端子到地，来编程其他充电电流。

COMP IN端子在使用COMP跳线（JP5上位置）选择时连接到比较器的同相输入，COMP OUT是开漏比较器输出，该输出还驱动COMP LED指示灯。当跳线（JP5）处于BAT（下位置）时，比较器监测电池电压。

快速启动步骤

准备工作

可以使用实际的锂离子电池或电池模拟器来评估充电器。电池模拟器由一个可调电源和一个跨接在电源输出端的负载电阻组成。选择合适的电阻值，使得当电源设置为2.5V时，能提供约1A的电流；当电源调整为4.2V时，能提供至少1.7A的电流。例如，将一个2.5欧姆、10瓦的功率电阻连接到一个5V、2A的台式电源输出端，就可以作为一个合适的电池模拟器。

跳线设置

将TERMINATION METHOD跳线（JP1）移至ITERM（上位置），选择最小充电电流终止模式；将IDET跳线（JP4）移至100mA（下位置）；将ICHG - 2跳线（JP2）移至“C”（上位置）；将ICHG - 1跳线（JP3）移至HIGH（上位置）；将COMP跳线（JP5）置于BAT（下位置）。此时，充电器设置为以1A的电流充电，并使用最小充电电流（IDET = 100 mA）进行充电终止，比较器设置为监测电池电压，并在电池电压降至2.910V以下时发出指示。

连接和测试

将输入电源和电池模拟器电源调整到0V，将输入电源输出连接到VIN和GND，将电池模拟器电源输出连接到BAT和GND端子。可以在BAT端子和电池模拟器正极端子之间放置一个电流表或100m电流感测电阻来测量充电电流，连接一个4½位数字万用表到BAT和GND端子来测量电池电压。

逐渐增加输入电源电压至5V，当电压达到约3.8V（欠压锁定阈值）时，CHRG LED灯将亮起，100mA（编程电流的10%）的预充电涓流将开始流动。由于电池电压低于2.910V，COMP LED灯将熄灭。将电池模拟器电源调整到3V，当电压达到约2.9V时，充电电流将突然增加到编程的恒定电流1A。继续缓慢增加电池模拟器电源，模拟锂离子电池接受充电。当电池模拟器接近4.200V的浮动电压时，随着充电器进入充电周期的恒压阶段，充电电流将开始下降。

当充电电流降至IDET阈值100mA以下时，充电电流将降至0，CHRG LED灯将熄灭，充电周期结束。如果选择了定时器终止模式（使用JP1），当充电电流降至100mA以下时，CHRG LED灯将熄灭，但充电周期将继续，直到3小时定时器结束。

额外注意事项

低功耗模式

可以通过将ENABLE端子拉高，将充电器置于低静态电流关机模式。

充电电流编程

跳线JP2、JP3和JP4在编程充电电流时会相互影响。可以通过移除跳线JP3并从CURRENT MONITOR端子到地添加一个合适的外部电阻来编程其他充电电流。同样，通过选择合适的电阻R5，可以选择其他最小充电电流终止水平。

内部终止功能

将跳线JP1移至中间位置，可以禁用内部终止功能，此时充电终止由用户通过ENABLE端子控制。

无电池情况

当使用最小充电电流终止方法且没有电池时，充电器输出将出现几百mV p - p的锯齿波形。这是由于输出电容和充电器输出电压在充电阈值电压和浮动电压之间循环所致。锯齿波频率取决于输出电容的值，例如，使用2.2µF输出电容时，频率约为40Hz，会使CHRG LED灯看起来较暗；使用较大的输出电容时，LED灯会短暂闪烁。

定时器加速

在评估充电器电路时，可以用一个小得多的值替换定时电容，以加快3小时定时器的速度。例如，使用300pF电容可以将总时间缩短至约30秒。

输入电容

与陶瓷输入电容串联的1欧姆电阻用于最小化输入电压快速施加时电容引起的瞬态电压。

通过以上对演示电路789单节锂离子电池充电器的详细介绍，相信大家对其功能和使用方法有了更深入的了解。在实际设计和应用中，我们可以根据具体需求灵活调整参数和设置，以实现最佳的充电效果。你在使用类似充电器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。