基于LT3652的太陽能充電器設計方法

2.2.6 元件的選擇

1)電阻

RFB1和RFB2用來設置電池浮充電壓，其精度會影響浮充電壓的精度，選用0.1%精度的電阻，引入的誤差小于0.154%,選用1%精度的電阻則引入1.56%的誤差。設計中根據充電電池對浮充電壓的精度要求來選擇合適的電阻。

2)去耦電容

VIN引腳的去耦電容CIN,選用低ESR 值的高品質電容，一般10 μF 可滿足要求。BAT 引腳旁路電容選用10 μF 的陶瓷電容。若直接使用充電器輸出端驅動負載，還需一個100 μF 低ESR 值的非陶瓷電容(可選鉭電容或有機半導體電容)與10 μF 陶瓷電容并聯接地，以吸收充電器輸出的連續紋波。SW 和BOOST 引腳間去耦電容選用1 μF的陶瓷電容。光伏電池板輸出端應加一個390 μF 或更大的電容，減少開關諧波。

3)電感

根據電感產生的電流紋波的水平來確定電感值的大小，可依據下式進行選擇。其中ΔIMAX為紋波電流水平，一般為I CHRG(MAX)的25%~35%,V IN(MAX)為充電器最大工作電壓。

L=(10 RSENSE/ΔIMAX)·V BAT(FLOAT) ·[1-V BAT(FLOAT) /VIN(MAX) )] μH(10)另外， 電感的飽和電流應大于流過它的峰值電流(I CHRG(MAX) +ΔIMAX/2)。電感的伏秒數也應大于最小要求值。

4)肖特基二極管

所選肖特基二極管的正向電流應大于回路中最大電流，此設計選用MBRS340.此外，VIN處防反接肖特基二極管D1 還可用P 溝道FET 管代替。

5)NTC 熱敏電阻

由于光伏電池的輸出電壓易受工作溫度影響，可采取在RIN1與VIN之間添加一個適當的NTC熱敏電阻進行修正。另外對于發熱較嚴重的電池部件，應采用NTC 熱敏電阻進行溫度監控和補償。對于本設計因光伏電池面積較小，電池發熱量有限，無需修正。

3 PCB 布線注意事項

LT3652 采用1 MHz 恒定開關頻率， 同時充電電路又存在著大電流和較精密的電壓參考，為了避免大電流和高頻開關噪聲對參考電壓精度的影響，應周詳考慮其布線問題：

1)SW 和VIN節點的走線應短而寬， 以減少高頻噪聲，削弱感性環路的影響;2)輸入引腳電容CIN及BOOST 引腳去耦電容均應盡可能靠近芯片;3)SENSE 和BAT 引腳的走線長度盡量短，并布在一起。

PCB 布地線時推薦使用地平面。將開關電流接入地平面，并通過對元件合理布局將敏感節點與大電流通道及高頻回路隔離開來。有效的鋪地示意圖如圖5 所示，圖中環①和環②分別為開關使能與關斷時電流流向，實線和粗虛線分別表示不同布線層的走線。

圖5 有效的鋪地示意圖

4 結束語

LT3652 輸入電壓調整環路可自動跟蹤光伏電池板的最大功率輸出工作點，從而最大程度提高光伏電池板的利用效率。芯片僅需使用電阻分壓器即可實現對輸入電壓的調節范圍、浮充電壓及關斷門限電壓的設置。實際產品設計中，可采用不同的電阻分壓器來設置不同的浮充電壓，通過開關切換來選擇不同的浮充電壓， 滿足各種電池不同充電電壓的需求。芯片輸入前端VIN還可加設開關電源電路作為其輸入電壓源。通過開關的切換選擇使用光伏電池板充電或者220 V交流電充電，使產品更具適應性。基于LT3652 的充電器可滿足精密數碼以及移動通信基站等產品的高端蓄電設備的充電需求。LT3652 提供DFN 和MSOP 兩種纖小封裝，充電電路僅需少量小封裝外圍器件，可節省PCB 空間，利于充電器小型化。另外，還有高電壓版本LT3652HV 供選擇。