可充電電池通常用于為便攜式設(shè)備供電，例如數(shù)碼相機(jī)，PDA，移動(dòng)電話和MP3播放器。墻上適配器是最常見的充電電源，但越來越多的應(yīng)用正在利用可用的USB電源。LTC4061 和 LTC4062 專為為來自上述任一電源的單節(jié)鋰離子電池充電而設(shè)計(jì)。

兩款器件均使用恒流/恒壓算法，可提供高達(dá) 1A 的充電電流（可編程），最終浮動(dòng)電壓精度為 ±0.35%。它們包括一個(gè)內(nèi)部 P 溝道功率 MOSFET 和熱調(diào)節(jié)電路，無需阻塞二極管或外部檢測(cè)電阻器——基本充電器電路只需要兩個(gè)外部元件。

LTC4061 和 LTC4062 包括可編程時(shí)間和基于電流的可編程充電終止方案。漏極開路充電狀態(tài)引腳CHRG可根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行編程，以指示電池充電狀態(tài)。LTC4061 提供了一個(gè) AC 電源漏極開路狀態(tài)引腳 （ACPR），以指示輸入端存在足夠的電壓來為電池充電。旨在最大限度地延長(zhǎng)電池壽命和可靠性的其他安全功能包括負(fù)溫度系數(shù)、NTC、電池溫度檢測(cè) （LTC4061） 和 SmartStart?充電算法，通過防止不必要的充電循環(huán)來延長(zhǎng)電池的使用壽命。

在 LTC4062 中，一個(gè)低 Iq精準(zhǔn)比較器取代了 LTC4061 的 NTC 和 ACPR 功能。在未施加輸入電源的情況下，LTC4062 內(nèi)部低功率比較器能夠在僅從電池吸收 10μA 電流的情況下工作。在施加輸入電源的情況下，LTC4061 和 LTC4062 可進(jìn)入停機(jī)模式，以將電源電流減小至一個(gè)非常低的值 （20μA） 并將電池漏電流減小至 2μA 以下。

內(nèi)部熱反饋調(diào)節(jié)充電電流，以在高功率操作或高環(huán)境溫度條件下保持恒定的管芯溫度。

可編程性

LTC4061 和 LTC4062 提供了極大的設(shè)計(jì)靈活性，包括可編程充電電流和可編程總時(shí)間終止或可編程電流終止。最大充電電流使用從 PROG 引腳到地的單個(gè)電阻器進(jìn)行設(shè)置。通過監(jiān)控PROG引腳電壓并應(yīng)用以下公式，可以隨時(shí)確定從BAT引腳流出的充電電流：

電流檢測(cè)閾值IDETECT是通過將電阻器RDETECT從IDET連接到地來設(shè)置的。該閾值用于改變CHRG引腳的狀態(tài)，指示電池即將充滿?；蛘?，該閾值可以用作完成充電循環(huán)的終止電流閾值。

使用總時(shí)間終止時(shí)，充電時(shí)間通過連接電容器C來設(shè)定定時(shí)器，從定時(shí)器到地面。

定時(shí)器引腳控制 LTC4061 和 LTC4062 使用的端接方法。將外部電容器連接到 TIMER 引腳可激活一個(gè)內(nèi)部定時(shí)器，該定時(shí)器在編程的時(shí)間段過后停止充電器。將 TIMER 引腳接地并將電阻連接到 IDET 引腳，一旦充電電流降至編程閾值以下，充電周期就會(huì)終止 （IDETECT).將 TIMER 引腳連接到輸入電源可禁用內(nèi)部端接，允許通過使能 EN輸入手動(dòng)關(guān)斷充電器。

USB兼容性

LTC5 和 LTC4061 上的 C/4062 引腳提供了一種在兩種不同的功率模式之間進(jìn)行選擇的簡(jiǎn)便方法：高功率和低功率。C/5 引腳上的邏輯高電平將充電電流設(shè)置為 PROG 引腳電阻器編程電流的 100%（高達(dá) 1A），而 C/5 引腳上的邏輯低電平將電流限值設(shè)置為 PROG 引腳電阻器編程電流的 20%。C/5引腳上的弱下拉默認(rèn)為低功耗狀態(tài)。

C/5引腳為可在墻上適配器或USB電源之間自動(dòng)選擇的應(yīng)用提供了極大的靈活性，如圖1所示。如果存在墻上適配器并且其電壓高于 V千MP1，電源通過二極管D1施加，并且由于MP1處于打開狀態(tài)，因此不使用通過USB端口可用的電源。MN1閉合，3.3kΩ和2kΩ電阻并聯(lián)，將總最大充電電流設(shè)置為800mA（如果C/160設(shè)置為低，則為5mA）。如果沒有墻上適配器，則 USB 為充電器供電;MN1開路，僅留下2kΩ電阻將充電電流設(shè)置為最大500mA。通過C/5引腳，可以根據(jù)USB應(yīng)用將充電電流設(shè)置為100mA或500mA。

圖1.LTC4061 和 LTC4062 USB/墻上適配器采用充電電流端接為鋰離子電池充電器配置供電。

避免不必要的充電周期

LTC4061 和 LTC4062 專為避免不必要的充電周期而設(shè)計(jì)，以延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命。當(dāng)首次接通電源或退出停機(jī)模式時(shí)，LTC4061 和 LTC4062 會(huì)檢查 BAT 引腳上的電壓以確定其初始狀態(tài)。如果 BAT 引腳電壓低于 4.1V 的再充電門限 （相當(dāng)于大約 80%–90% 的電池容量），則 LTC4061 和 LTC4062 將進(jìn)入充電模式并開始一個(gè)完整的充電周期。如果BAT引腳高于4.1V，則電池幾乎充滿，充電器不會(huì)啟動(dòng)充電周期并進(jìn)入待機(jī)模式。當(dāng)處于待機(jī)模式時(shí)，充電器持續(xù)監(jiān)控BAT引腳電壓。當(dāng)BAT引腳電壓降至4.1V以下時(shí)，充電周期自動(dòng)重啟，內(nèi)部定時(shí)器復(fù)位至編程充電時(shí)間的一半（如果使用時(shí)間終止）。這些功能消除了定期啟動(dòng)充電周期的需要，確保電池始終充滿電并減少不必要的充電循環(huán)次數(shù)，從而延長(zhǎng)電池壽命。

圖2.LTC4062 鋰離子電池充電器配置采用時(shí)間終止和電池檢測(cè)。

故障檢測(cè)和報(bào)告

LTC4061 具有一個(gè) NTC （負(fù)溫度系數(shù)） 輸入，以根據(jù)電池溫度鑒定充電，如圖 3 所示。當(dāng)電池溫度高于或低于安全水平時(shí)，充電暫停，內(nèi)部定時(shí)器凍結(jié)，CHRG引腳輸出以C設(shè)置的頻率閃爍方波定時(shí)器（如果在定時(shí)器模式下）或 1.5Hz（如果處于當(dāng)前或用戶端接模式（定時(shí)器連接到 GND 或輸入電源）。使用 C 的眨眼頻率定時(shí)器由以下公式設(shè)置：

圖3.LTC4061 全功能齊全 （使用時(shí)間終止）。

此功能可以通過將NTC引腳接地來禁用。

雖然只有 LTC4061 能夠報(bào)告溫度故障，但兩款器件都能夠報(bào)告電池?fù)p壞。當(dāng)BAT引腳電壓低于2.9V涓流充電門限（VTRIKL），充電電流降低到編程值的10%。如果電池在總編程充電時(shí)間的 25% 以上保持涓流充電狀態(tài)，充電器將終止充電并報(bào)告電池有缺陷。LTC4061 和 LTC4062 通過用一個(gè)方波驅(qū)動(dòng) CHRG 輸出來報(bào)告此故障。該振蕩的占空比為50%，頻率由C設(shè)定定時(shí)器.

由CHRG輸出驅(qū)動(dòng)的LED表現(xiàn)出閃爍模式，向用戶指示電池需要更換。通過切換EN輸入或斷開并重新向V供電，可以清除損壞的電池故障抄送.電池缺陷檢測(cè)功能僅在使用時(shí)間終止時(shí)可用。

LTC4061 和 LTC4062 之間的特性差異

除了NTC功能外，LTC4061還有一個(gè)ACPR電源狀態(tài)指示燈。當(dāng)VCC上存在足夠的電壓來給電池充電時(shí)，該引腳被開路漏極NMOS器件拉低。否則，引腳將呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)。

LTC4062 包括一個(gè)非專用的精準(zhǔn)、低功耗比較器，以取代 NTC 和 ACPR 功能。比較器由BAT引腳供電，功耗僅為10μA。漏極開路輸出 OUT 能夠驅(qū)動(dòng) LED。該比較器的可能用途包括圖2所示的精密低電池電量檢測(cè)和用戶可編程輸入電源監(jiān)控。

結(jié)論

LTC?4061 和 4062 是用于墻上適配器和 USB 電源的完整線性鋰離子電池充電器。它們通過避免不必要的充電周期來延長(zhǎng)電池的使用壽命。LTC4061 和 LTC4062 的充電端接多功能性、低靜態(tài)電流、簡(jiǎn)單性、高集成度和小尺寸使其成為許多便攜式 USB 應(yīng)用的理想選擇。LTC4061 和 LTC4062 采用小型 10 引腳扁平 3mm × 3mm DFN 封裝。

審核編輯：郭婷