利用自主電源管理器簡(jiǎn)化鋰離子電池充電過程

　　理想二極管具有以下的特點(diǎn)：

　　1. 當(dāng)輸出/負(fù)載電流超過輸入電流限值或當(dāng)輸入電源被拿掉時(shí)，理想二極管部件將從電池來提供電源；

　　2. 通過理想二極管(而不是把負(fù)載直接連接至電池)來給負(fù)載供電可使一個(gè)滿充電的電池在外部電源被拿掉之前保持滿充電狀態(tài)，并使得器件即使在采用一個(gè)完全耗盡的電池的情況下也能夠正常工作；

　　3. 一旦外部電源被移除，則輸出電壓下降，直到理想二極管被施加正向偏壓為止。被加有正向偏壓的理想二極管隨后將從電池向負(fù)載提供輸出功率；

　　4. 如果電池是僅有的可用電源或者負(fù)載電流超過了已設(shè)輸入電流限值，則電池將通過一個(gè)布設(shè)于BAT和OUT引腳之間的理想二極管電路自動(dòng)地向負(fù)載輸送功率；

　　5. 理想二極管(以及OUT引腳上的推薦電容器)使得IC能夠在無需使用大的體電容器的情況下處理大的瞬變負(fù)載和交流電適配器或USB VBUS連接/斷接模式；

　　6. 低損耗理想二極管通過降低與電源路徑有關(guān)的IR壓降延長(zhǎng)了電池的運(yùn)行時(shí)間。

　　凌特公司的電源管理器IC系列解決了上述的設(shè)計(jì)問題。在該領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)了該功能的兩款主要的新產(chǎn)品是LTC4085 USB電源管理器和高電壓電池充電器的LTC408??源管理器。

　　USB電源管理器――LTC4085

　　LTC4085是一款面向便攜式USB設(shè)備的單片式自主電源管理器、理想二極管控制器和獨(dú)立型線性電池充電器。LTC4085具有PowerPath控制功能，可從USB VBUS或交流電適配器電源來為系統(tǒng)負(fù)載供電，并對(duì)單節(jié)鋰離子/聚合物電池進(jìn)行充電。為了與USB電流限值規(guī)格相符合，LTC4085將在系統(tǒng)負(fù)載電流增加時(shí)自動(dòng)減小電池充電電流。為了確保一個(gè)滿充電電池在連接總線時(shí)處于未被使用過的狀態(tài)，該IC通過USB總線來向負(fù)載輸送功率，而沒有采取從電池獲取功率的做法。一旦電源被拿掉，則電流將通過一個(gè)200mΩ內(nèi)部低損耗理想二極管從電池流至負(fù)載，從而最大限度地減少了壓降和功耗。提供了用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)可選的外部GATE PFET連接器件的板載電路，以便在應(yīng)用需要的情況下把理想二極管的總阻抗降至30mΩ以下。

　　LTC4085的獨(dú)特功能是可檢測(cè)交流電適配器的接入，并將其用作一種在向系統(tǒng)負(fù)載供電的同時(shí)給電池充電的備用電源。LTC4085還提供了一種在交流電適配器接入的情況下以高于USB規(guī)格容許值(100/500mA)的額定值(高達(dá)1.5A)來對(duì)電池進(jìn)行充電的選項(xiàng)，這樣便能夠大幅度地提高電池的充電速度。用于充電終止的總充電時(shí)間由一個(gè)外部電阻器來設(shè)置。當(dāng)充電電流減小時(shí)，充電定時(shí)器周期將自動(dòng)延長(zhǎng)，以確保電池始終處于滿充電狀態(tài)。額外的功能包括自動(dòng)再充電、NTC熱敏電阻輸入、交流電適配器輸入被移除時(shí)自動(dòng)切換至電池、涌入電流限制、反向電流隔離、欠壓閉鎖和熱調(diào)整。

　　LTC4085的浮動(dòng)電壓預(yù)設(shè)為4.2V，0~85℃溫度范圍內(nèi)的保證準(zhǔn)確度為0.8%。充電電流可以很容易地利用一個(gè)電阻器來設(shè)置。對(duì)于電池預(yù)處理和適宜溫度充電認(rèn)證，將自動(dòng)地以10%的編程電流對(duì)完全放電的電池進(jìn)行涓流充電，直到電池電壓超過2.8V為止。LTC4085應(yīng)用電路如圖1所示。

　　圖1：LTC4085 USB電源管理器應(yīng)用電路