基于USB接口的锂离子电池充电电路设计解析

　　个人电脑（ PC 机） 已得到广泛应用 ，而 U SB 接口也已成为 PC 机上的标准外设接口之一。 另一方面 ，使用锂离子电池的手机、数码相机、M P3 播放器等便携设备大量涌现。 如何利用随处可见的电脑 U SB 接口为这些设备所用的锂离子电池充电 ，是目前 U SB接口应用的一个热点。

　　1 锂离子电池及 U SB 接口概述

　　锂离子（Li - io n） 电池 ，简称锂电池 ，是近年来逐渐普及使用的一种新型电池 ，具有体积小、重量轻、容量大（能量密度高） 、自放电率低以及无记忆效应等优点 ，但同时它也有一些致命的缺陷：对充电、放电的要求比较苛刻 ，不能过充和过放 ，否则容易造成不可逆转性损坏 ，在短路、过充等极端情况下还有可能发生爆炸 ，产生危险。

　　一般锂电池单节标称电压为 31 6 ～31 7V ， 充电时 ，一般要求采用限压限流法 ，首先恒流充电 ，即电流一定 ，充电电流按国家标准规定的低倍率充电是01 2C （仲裁充电制式） ，最大不超过 1 C ; 而电池电压随着充电过程逐步升高 ，当电池端电压达到终止电压41 2 ±01 05V 时 ， 应改恒流充电为恒压小电流 （ 约 01 1C） 充电 ，这个状态一般称为涓流充电状态。 充电电流根据电芯的饱和程度 ，随着充电过程的继续逐步减小 ，当减小到 01 01C 时 ，认为充电终止。U SB 接口是英文 U niver sal Serial Bus 的缩写 ，中文含义是“通用串行总线”。它是一种应用在 PC 领域的新型接口技术。 U SB 使用一个 4 针插头作为标准插头与外部设备进行连接。 在这个 4 针插头中 ，有两针为数据通信线 ，而外侧的两针则为外部设备提供电源。 按照 U SB 规范 ， 每个 U SB 接口应能提供500mA 的电流输出;由 U SB 主机或带电源的集线器提供的 U SB 接口 ， 所接外设端的最小可用电压为41 5V ，而由 U SB 总线驱动的集线器能提供的最小则应为 41 35V 。 值得注意的是 ，虽然 U SB 规范定义了提供的电流上限不得超过 01 5A ，但实际上 U SB 端口输出的电流经常超过几安培.