788B演示电路：单节锂离子电池充电器快速上手

在电子设备的设计中，电池充电器的性能至关重要。今天我们要探讨的是演示电路788B，它是一款专为单节锂离子电池设计的充电器，采用了LTC4061 - 4.4芯片，能满足4.375V的较高浮动电压充电需求。

文件下载：DC788B.pdf

电路概述

芯片特性

演示电路788B使用的LTC4061EDD - 4.4芯片，内置P沟道功率MOSFET，并具备独特的热反馈回路。在高温环境或高功率耗散条件下，它能自动降低输出电流，既保证了正常情况下的高充电电流，又能在异常条件（如高温、高输入电压或低电池电压）下实现安全充电。该芯片采用10引脚3mm x 3mm DFN热增强封装，底部有外露金属焊盘，便于焊接到PCB板上。

充电参数设置

电路板上的跳线可实现50mA至1A充电电流的编程，还支持多种充电终止方法。同时，提供了用于连接热敏电阻的端子，可实现电池温度感应、充电器关闭、充电电流监测以及充电终止最小电流水平（IDETECT）的编程。当充电电流降至最小充电终止电流水平以下时，LED指示灯会给出相应提示。

典型规格参数

参数	详情
输入电压范围VIN	4.5至8V（上限受PCB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）	4.375V ±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	1V ±5% @ 满电流
充电终止定时器	3小时 ±10%
充电终止阈值电流（IDETECT）	25mA、50mA、100mA ± 10%

充电终止方法

演示电路788B支持三种充电终止方法，可通过跳线JP1进行选择：

• 定时器模式：将跳线置于“Timer”位置，充电周期会在定时器设定的时间结束时终止。定时器设定为3小时，在C/2至1C的电流水平下，足以将耗尽的电池充满。
• 最小充电电流终止模式（IDETECT）：将跳线置于“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，充电周期终止。
• 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，由用户通过外部方式进行充电终止。

充电电流和终止电流可通过跳线JP2、JP3和JP4的组合进行选择，具体设置可参考表2。

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。电池模拟器使用方便，能快速模拟各种电池充电状态。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。例如，将一个2.5欧姆、10瓦的功率电阻连接到5V、2A的台式电源输出端即可。

跳线设置

将终止方法跳线（JP1）置于“ITERM”位置，选择最小充电电流终止；将IDET跳线（JP4）置于100mA位置；将ICHG - 2跳线（JP2）置于“C”位置；将ICHG - 1跳线（JP3）置于“HIGH”位置。同时，将NTC跳线（JP5）置于较低位置，禁用NTC功能。此时，充电器设置为以1A充电，并使用最小充电电流（IDET = 100mA）进行充电终止。

电路连接与测试

将输入电源和电池模拟器电源调整到0V，按图1所示连接输入电源输出到VIN和GND，电池模拟器电源输出到BAT和GND。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，用于测量充电电流；连接一个4½位数字万用表到BAT和GND端子，测量电池电压。

逐步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指示灯亮起，开始100mA的预充电涓流。将电池模拟器电源调整到3V，当电压达到约2.9V时，充电电流会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电压，模拟锂离子电池充电过程。当电池模拟器接近4.375V的浮动电压时，充电电流开始下降，进入充电周期的恒压阶段。

当充电电流降至100mA的IDET阈值以下时，充电电流降为0，CHRG LED指示灯熄灭，充电周期结束。若选择定时器终止（使用JP1），当充电电流降至100mA时，CHRG LED指示灯熄灭，但充电周期会持续到3小时定时器结束。

其他注意事项

• 低静态电流关机模式：将ENABLE端子拉高，可使充电器进入低静态电流关机模式。
• 充电电流编程：通过移除跳线JP3，并在电流监测端子和地之间添加合适的外部电阻，可对其他充电电流进行编程。
• 最小充电电流终止水平选择：选择合适的电阻R5，可选择其他最小充电电流终止水平。
• 禁用内部终止：将跳线JP1移至中间位置，可禁用内部终止功能，由用户通过ENABLE端子进行充电终止。
• 无电池时的波形：使用最小充电电流终止方法且无电池时，充电器输出会出现几百mV p - p的锯齿波，其频率取决于输出电容的值。
• 加速定时器：评估充电器电路时，可将定时电容替换为较小的值，如300pF，可将3小时定时器时间缩短至约30秒。
• 输入电容的电阻：与陶瓷输入电容串联的1欧姆电阻，用于减少输入电压快速施加时电容产生的瞬态电压。
• 热敏电阻连接：对于带有内部热敏电阻的电池，将NTC跳线（JP5）置于“EXT”位置，并将热敏电阻线连接到PCB板上的NTC端子。注意，R6的阻值必须与25°C时热敏电阻的阻值相同。

通过以上介绍，相信大家对演示电路788B有了更深入的了解。在实际设计中，你是否会考虑使用这款充电器呢？你在电池充电器设计中还遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。