基于USB接口的鋰離子電池充電電路設計與實現

LTC4053是凌特(Linear)公司推出的一款可以從一個USB接口直接供電的鋰離子電池用獨立型定時終止恒流/恒壓線性充電器IC，為10 腳MSOP封裝。可以直接由USB接口對單節鋰電池進行充電，也可以允許使用墻壁AC適配器的DC電源作為供電電源。所需的輸入電壓范圍是 4.25V～6.5V。包括一個片內功率MOSFET管。這個芯片的最大特點是允許設計者自行設定充電電流和充電時間，充電終止電壓則已預設為4.2V。

在圖5中，充電電流是由LTC4053的PROG(7)引腳上的電阻R來設定的，其計算公式為:R=1500V/ICHG，例如要設定的充電電流為500mA，則R=1500V/015A=3kΩ。充電電流最大可設為1125A。圖6為充電電流與電池電壓的關系曲線圖。

LTC4053的TIMER(4)引腳上的電容C用于設定充電時間，計算公式為:T(小時)=C(uF)?3/011uF。當C=011uF時，充電時間為3小時。

這個電路具有類似方案二預充電模式的涓流充電模式，并特有故障電池檢測功能：當電池電壓低于2.48V時，以全標度電流的10%涓流充電；如果這種狀態持續的時間超過總充電時間的四分之一，則認為電池已損壞而停止充電循環。

LTC4053本身具有完善的溫度檢測和補償、調整功能，可以允許用戶安全地以較大電流充電從而大大減少充電時間，圖7為充電電流與環境溫度的關系曲線圖。同樣，當LTC4053無電壓輸入時，電路能自動截止，反向漏電流小于5uA，無需外加二極管來防止電池漏電，避免了電池的損耗。

LTC4053還具有完善的控制、狀態指示等功能，具體的請參考芯片手冊。

結語

毫無疑問，在這三個方案中，第三個方案的功能是最完善，其設計應用的靈活性也最大的，但芯片 的引腳較多，器件成本可能也比別的方案要高些。在實際中，我們可以根據用途、成本等實際情況來選擇不同的方案以滿足不同的要求。隨著集成電路技術的發展、 新器件的不斷推出，我們相信會有更多更好的USB充電方案出現。