開關型鋰離子電池充電控制器MAX745應用
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
MAX745具有鋰離子電池組充電所需的全部功能。在不需要任何散熱的條件下，恒定充電電流可達4A，充電電壓非常穩(wěn)定，電池兩端最大電壓誤差只有±0.75％。該充電器可以選用廉價的公差為1％的普通電阻設定充電電壓，并且可以選用廉價的N溝道MOSFET作開關控制器件。
MAX745采用雙回路穩(wěn)定充電電壓和充電電流。采用精度為1％的普通電阻，單體電池的充電電壓即可在4.0V—4.4V之間調整。改變串聯(lián)單體電池數(shù)選擇腳的接法，該充電器可對1—4只鋰離子電池充電，充電器總輸出電壓誤差小于±0.75％。
該控制器最高輸入電壓可達24V，可對最高工作電壓為18V的電池組充電?？刂破鏖_關頻率為300kHz，因此充電器噪聲很小，所用外部元件的體積也很小。
該充電控制器主要用于鋰離子電池充電，可用于移動電話、筆記本電腦和各種手持式電子設置。
2 引腳排列及功能
MAX745引腳排列如圖1所示。各引腳的功能如下：
1腳 IBAT： 電流取樣放大器的模擬電流源輸出。詳細說明可參考“充電電流監(jiān)控”一節(jié)。
2腳 DCIN：充電器電壓輸入腳。實際應用中，該腳應接0.1μF旁路電容器。
3腳 VL： 芯片電源。由DCIN腳供電的內部5.4V線性穩(wěn)壓器的輸出腳。該腳應外接4.7μF旁路電容器。
4腳 CCV： 電壓調整回路補償腳。
5腳 CCI： 電流調整回路補償腳。
6腳 THM/ SHDN：熱敏電阻取樣電壓輸入腳。該腳也具有關斷輸出的功能。該腳變?yōu)榈碗娖綍r，充電器將關斷。
7腳 REF： 4.2V基準電壓輸出腳。該腳應外接0.1μF或容量更大的旁路電容器。
8腳 VADJ： 電壓調整腳。該腳與REF和GND腳之間外接公差為1％的電阻分壓器，設定充電電壓可調整10％，不需要采用公差為0.1％的精密電阻，輸入電壓范圍為0V—UREF。
9腳 SET1： 該腳與REF和GND腳之間外接電阻分壓器，設定充電電流。
10腳 GND：模擬信號接地腳。
11腳 CDLL1：選擇串聯(lián)電池數(shù)的邏輯信號輸入腳。
12腳 CELL2：選擇串聯(lián)電池數(shù)的邏輯信號輸入腳。
13腳 STATUS：在穩(wěn)流狀態(tài)下，該腳為開漏極MOSFET灌電流輸入腳。在穩(wěn)壓狀態(tài)下，該腳為高阻抗輸入腳。該腳應通過1kΩ—100kΩ上拉電阻接到VL腳，該腳也可驅動發(fā)光管LED，用燈光指示調整狀態(tài)，如果不需要此功能時，該腳應懸空。
14腳 BATT：電池電壓取樣輸入和電流取樣負輸入腳。
15腳 CS： 電流取樣正輸入腳。
16腳 PGND：電源接地腳。
17腳 DLO： 低端功率MOSFET驅動器輸出腳。
18腳 DHI： 高端功率MOSFET驅動器輸出腳。
19腳 LX： 接高端功率MOSFET源極。
20腳 BST： 高端功率MOSFET驅動器電源輸入端。
3 基本工作原理
MAX745內部框圖如圖2所示，主要由基準電壓源、電流型PWM控制器、電流誤差放大器、
電壓誤差放大器等部分組成。該器件內部可產生5.4V和4.2V兩種基準電壓。5.4V電壓除了給該集成電路供電外，還可經(jīng)VL腳給外部電路供電。4.2V為該器件的基準電壓。該基準電壓通過外接電阻分壓器，可給電流誤差放大器、電壓誤差大器和溫度誤差放大器提供不同的基準電壓。4.2V基準電壓還可經(jīng)REF腳給外電路供電。
BATT腳和CS腳之間的電流取樣電阻兩端電壓經(jīng)電流取樣放大后，加到電流誤差放大器GMI反相輸入端，與加在同相輸入端的基準電壓比較并放大后，又經(jīng)箝位電路加入PWM邏輯電路。該邏輯電路輸出通過高端和低端MOSFET驅動器，控制外接的高端和低端MOSFET導通與關斷。當電池組電壓低于設定的充電電壓極限值時，充電器處于恒流充電狀態(tài)。此時改變PWM邏輯電路輸出脈沖的寬度，可使充電電流維持恒定。為了提高充電電流的穩(wěn)定性，可在CCI腳外接電容器，以便補償電流誤差放大器的特性。
評論