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4A高效化学电池充电器控制LTC4008 摘要：LTC4008是一种同步电流模式降压转换开关电池充电控制器。该控制器的充电电流可编程，输出电流不小于，效率达，输出电压范围为，适合于对多化学电池充电器的控制。文中介绍了LTC4008的功能特点给出了它的应用电路。关键词：频率合成器；分频器；电荷泵；LTC4008概述是美国凌特公司生产的一种恒流恒压多化学电池充电器控制器可用于笔记本电脑、便携式仪器和设备以及电池备份()等系统的电池充电。是一种同步电流型降压电池充电控制器。其充电电流可利用编程电阻与传感电阻来编程，浮充电压则可用外部电阻分压器和内部.的参考电压来设定。含有一个热敏电阻传感器，因此，当温度超限时，该充电器会暂停充电，而当电池温度回复到安全限制之内时，再恢复充电。的主要特点采用引脚塑料封装；转换效率高达；输出电流超过；输入电压范围为；具有的宽输出电压范围以及的电压精度；具有的输入输出压差与的最大占空比；可用外部热敏电阻检测电池温度，以保证在合适的温度下充电；可编程充电电流精度为；带有充电、电流检测，并可自动监测适配器；具有输入电流限制和故障保护功能；有输出状态指示及充电电流监视输出功能。电路结构及引脚功能 内部结构的内部结构及外部元件连接如图所示。可以看出，该芯片内含振荡器、看门狗定时器、输入开关电路、电压反馈误差放大器、输入电流限制放大器、电流放大器、电流比较器、热敏电阻感测输入电路、控制单元及栅极驱动器等电路。 引脚功能的引脚排列如图所示，各引脚的功能(脚)：外部电源输入()，应使用以上的电容旁路。(脚)：输入电流限制指示。(脚)：该脚为高电平时，用于指示适配器电压。该脚被拉低时，充电器关闭。(脚)：定时电阻连接端。(脚)：过热保护端，低电平有效。若该功能被使能，应在该脚连接上拉电阻。(脚)：接地端。(脚)：电压反馈误差放大器()输入端。(脚)：连接热敏电阻网络。当热敏电阻指示的温度超限时，充电器和定时器中止。此时被拉至低电平。(脚)：电流模式内部环路控制信号，该脚电压()较高时，充电电流也较大。在该脚与之间连接一(，)串联网络可对电路提供环路补偿。(脚)：充电电流编程监视输入输出。在该脚与地之间接一外部电阻，可和电流传感电阻一起对峰值充电电流进行编程。该脚电压可线性指示充电电流。但该脚上的最大编程电阻不能超过，因为大于时，充电器将关闭。该脚与地之间的外部电容用作高频滤波。(脚)：电流放大器输入，电流检测电阻两端的电压从该脚和()脚输入内部放大器，可为峰值和平均电流模式操作提供需要的瞬时电流信号。(脚)：该脚同时可作为电池感测输入和电流检测输入。(脚)：用于电池充电电压指示。当未检测到适配器时，器件内部开关断开。该脚到脚的外部电阻分压器可用于设定充电器的浮充电压。(脚)：充电电流指示输出，当充电电流减小到最大编程电流的时，该脚输出低电平。(脚)，：限流放大器正、负输入端，门限为。为滤除开关噪声，这两脚间应接一个滤波器。(脚)：用于驱动充电器高端。(脚)：驱动器功率地。(脚)：用于驱动充电器低端。(脚)：用于驱动外部输入沟道-的栅极。应用设计 充电电流的设定表给出了不同充电电流时电流感测电阻和的脚外部电流编程电阻(见图)的推荐值。实际上，可在与地之间连接一只，并在其栅极施加驱动电压(幅值为，频率为几千赫兹)以对充电电流进行编程。表1 不充电电电流IMAX下的RSENSE和RPROGIMAXRSENSERPROG 充电电压的设定脚与脚()外部的和所组成的电阻分压器可用于设定充电器的浮充()电压()但应注意：与之和一般不小于。每个电阻的偏差应在之内。 电感器的选择虽然较高的工作频率允许使用较小的电感器()和输出电容()，但频率过高会因的栅极电荷损耗而导致效率降低。此外，电感纹波电流一般随频率升高而减小，并随输入电压()增加而增大。因此，在频率和输入电压一定时，电感值大一些有利于减小纹波电流。通常选择作为设计的出发点。最大往往发生在最大输入电压()上。表给出了不同最大平均充电电流和输入电压()时的推荐电感值。表2 推荐电感值最大平均电流输入电压VIN最小电感器值20%140156220230315320410415 锂离子电池充电电路以为控制器的 锂离子电池充电器电路如图所示。当输入电压高于脚()上的电压时，充电器使能。脚()内部电路在()脚上提供适配器存在的逻辑指示，并控制充电时输入开关的栅极电压以使保持低正向压降，同时阻止反向电流通过。随着电池充电接近终止电压，充电电流开始减小。当电流降至满度充电电流的时，中的比较器通过锁定脚输出低电平以指示这种状态。当输入电压不出现时，充电器进入睡眠模式，此时仅消耗的电池电流。当脚为低电平，充电器截止。而当充电电流由于输入电流的限制而使功能减小时，的脚()将被拉低以指示该状态。