基于BQ24060的鋰離子電池充電器的設(shè)計

摘要：鋰離子電池充電器的發(fā)熱問題一直是電子工程師在進行鋰離子電池充電器設(shè)計時的難點之一，如果設(shè)計不周密，會帶來安全問題。這里介紹了TI公司的鋰離子電池充電器專用芯片BQ24060的技術(shù)特點，詳細敘述使用BQ24060芯片設(shè)計鋰離子電池充電器時熱調(diào)節(jié)保護功能的設(shè)計方法及要點，并給出了典型應(yīng)用電路。經(jīng)過實踐驗證，該方案達到了預(yù)期的目標。
關(guān)鍵詞：BQ24060；鋰離子電池；充電器；熱保護

鋰離子電池充電器的發(fā)熱問題一直是電子工程師在進行鋰離子電池充電器設(shè)計時的難點之一，如果設(shè)計不周密，會帶來安全問題。從電量和容量兩方面來講，鋰離子電池的能量密度都很大，因此廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備，如PDA、MP3、手機、數(shù)碼相機等。由于高集成度線性電池充電器簡單易用、成本低、體積小，因此廣泛應(yīng)用于為單體鋰離子電池充電。但是，如果用不具備熱調(diào)節(jié)功能的適配器給便攜式系統(tǒng)鋰離子電池充電，線性充電器的散熱難題就會凸顯出來，難以保證在安全散熱范圍內(nèi)工作。這里介紹一種基于TI公司的鋰離子電池充電器專用芯片BQ24060、支持熱調(diào)節(jié)保護功能的鋰離子電池充電器的設(shè)計方法。它不僅能夠使工程師完善散熱方面的考慮，同時還能極大化充電率，盡可能縮短充電時間，同時具備輸入過壓保護(VOP)功能。有著較強的實用性。

1 BQ24060芯片功能特點
BQ24060是TI公司的一個高集成的鋰離子電池充電管理IC，其功能引腳如圖1所示，表1介紹了各引腳功能。BQ24060提供能在有限空間里完成多功能的、安全的滿充電的鋰離子電池充電器設(shè)計，其內(nèi)部集成了1 A功率FET以及電流傳感器，因而能夠承受高達26 V的輸入電壓。該產(chǎn)品還提供具備獨特安全與低壓降特性的全面充電管理功能，以延長電池使用壽命。BQ24060可以使鋰離子電池分三階段進行充電：預(yù)充電方式、恒流熱調(diào)節(jié)充電方式、精確恒壓充電方式。充電終止是基于一個最小電流。內(nèi)部可編程充電定時器為充電終止和在熱調(diào)節(jié)狀態(tài)動態(tài)調(diào)節(jié)提供安全保障。

BQ24060充電算法縮短了充電時間，實現(xiàn)了總充電量的最大化，并可保護電池免遭過熱損壞或電損壞。當電池電壓降到內(nèi)部閾值以下時，BQ24060會重新開始充電，如果去除外部輸入電源，那么就會進入低功耗睡眠模式。BQ24060集成了反向阻斷保護機制，以避免在沒有DC供電的情況下發(fā)生電池漏電的情況。此外，BQ24060經(jīng)過配置后，還能在LDO模式下工作，這樣，即使沒有電池，系統(tǒng)也能完全正常工作。在終端設(shè)備制造過程中，LDO模式的特性對全面系統(tǒng)測試前的電路板測試也相當有用。