锂离子电池模拟器布局注意事项快速指南

本应用笔记介绍了Li+电池充电器仿真器的基本布局指南。

介绍

Maxim在应用笔记4322“简化锂离子（Li+）电池充电器测试”中描述了锂离子（Li+）电池仿真电路。虽然Maxim不销售该电路的评估板，但公司已收到多个评估板请求。为响应客户的兴趣，本应用笔记提供了设计电路板的一些基本布局指南和注意事项。

电池模拟器测试板

为Li+电池模拟器制作电路板不需要复杂或昂贵。大多数布局都可以通过简单的两层分线板完成，但是，确实需要考虑电源连接和散热器要求。

如图1所示，仿真器电路的主电源路径从BATT+节点开始，流过100mΩ串联输入电阻和TIP35晶体管，然后返回BATT节点。

图1.Li+电池充电器模拟器中的“充电”电流路径。

假设充电电流为3A，则输入检测电阻必须处理至少900mW的功率。为确保在工作期间输入串联电阻恒定，请使用能够处理超过1W的电阻器。单个 5W 电阻器或多个 1W 并联电阻器工作良好。

TIP35 晶体管在逐点模式和积分模式下处理通过电路的大部分功率。在最坏情况下，TIP35晶体管两端的功率可以计算如下：

P提示35= （V蝙蝠+， w巴特-） × I巴特
P提示35= （4.2V） × 3A = 12.6W

为了获得安全裕度，请使用能够处理 15W 或更高的散热器。在测试电路时，我们使用一块0.1cm x 10cm x 18.5cm的厚铜片来散热器TIP35。使用粗走线（或导线）将 TIP35 连接到电路板，以减少压降并确保精度。

图 2 和图 3 显示了 2 层板的示例布局。图 2 还显示了图 3A、3B 和 3C 中布局的组件标签。该板设置为使用多个检测电阻（最多五个）并联输入串联电阻;它还允许在NDS0605 MOSFET上使用第二个电容器。（我们在这里使用了两个0.047μF电容）。虽然图中未显示，但在 BATT- 和底层之间使用过孔以获得更好的接地连接。图3显示了电路板两层上的元件放置情况。

图2.Li+ 电池模拟器布局，用于 2 层板。

图3.电路板上的元件放置。图 3A、3B 和 3C 中的元件参考编号如图 2 的布局所示。图 3A.Li+电池模拟器电路，2层板，元件放置。图 3B.Li+电池模拟器电路，2层板，顶层。图 3C.Li+电池模拟器电路，2层板，底层。

TIP35 晶体管连接到电路板边缘的电路，并在外部连接到大型铜散热器（图 4）。导热膏已被用于增强晶体管和散热器之间的连接。

图4.带外部散热器的Li+电池模拟器。

审核编辑：郭婷