功能丰富的电池充电器，可管理电池充电和总线电压调节

到目前为止，便携式设备的电源管理需要混合使用主要组件来实现电池充电和系统电源电压生成的基本功能。典型的解决方案至少需要两个主要器件（和相关外部元件）：一个充电器IC用于为电池充电，另一个IC用于从不断变化的电池电压提供稳定的系统总线电压。LTC®1980 是一款单器件解决方案，用于管理电池充电和稳压系统总线电压的产生。

强大的功能

简单来说，LTC1980 控制 AC 适配器、电池和系统总线之间的功率流。LTC1980 的基本电路是一款同步反激式转换器。在这种配置中，电源可以流过转换器，这一事实被用来对电池进行充电或放电，具体取决于系统的功率需求。

LTC®1980 的电池充电器部分是一款具有定时器端接功能的全功能、恒定电流、恒定电压、锂离子电池充电器。LTC1980 可针对 1 节或 2 节电池以及 4.1V 或 4.2V 化学组成进行设置。该开关模式充电器可在很宽的输入电压范围内保持高效率。反激式拓扑允许任何输入电压产生任何输出电压，这与降压或升压拓扑充电器不同，后者要求输入电压始终高于或始终低于电池电压。

充电（存在交流电源）

如果 AC 适配器存在并具有足够的电压，则 LTC1980 进入充电模式。在充电模式下，电源从适配器流向系统总线和电池。充电器采用适用于锂离子电池的恒流恒压算法。深度放电的电池以低电流进行涓流充电，直到电池电压超过涓流充电阈值，此时开始全电流充电。充电器的开关模式操作通常将效率保持在 80% 以上，与线性充电器相比，产生的热量更少。适配器电源也通过线性稳压器直接流向系统总线。线性转换器的效率只是系统总线电压与适配器电压的比值，因此如果适配器电压接近所需的系统总线电压，损耗将降至最低。

图1.单节锂离子电池的典型应用。

放电（电池模式）

当适配器输入下降时，LTC1980 将切换至稳压器模式，以致无法再满足系统总线电压要求。在此模式下，LTC1980 不再用作电池充电器。相反，它充当电池充电器。功率从电池“向后”流向线性稳压器。反激式（输入到线性稳压器）的输出电压应尽可能低，以最大限度地提高效率和电池运行时间。电池到系统总线电压转换的效率可高达88%。

线性稳压器

一个低压差稳压器使用一个外部 P-FET 作为调整元件来调节系统总线电压。线性稳压器从交流适配器的输出端获取电源。当AC适配器电压接近系统总线电压时，线性稳压器中的功耗最低。当系统处于电池放电模式时，线性稳压器的电压输入是同步反激式转换器的输出。该电压应设置为仅比所需输出电压高出百分之一或两（允许调整元件中的IR压降）。这可以防止栅极驱动与传输元件饱和，并有助于瞬态恢复。

图1显示了为单个4.1V锂离子电池充电的典型应用电路。适配器电压可在 4V 至 9V 范围内变化，这证明了反激式拓扑的一个关键优势。图 2 和图 3 显示了从电池充电（存在适配器）到稳压器模式（电池放电）过渡期间的电池电流和适配器电压。线性稳压器上的负载为200mA，由电池或适配器支持。当适配器存在时，电池以约650mA充电。卸下墙上适配器后，电池将放电，因为功率回流通过同步反激式转换器，以支持线性稳压器上的200mA负载。

图2.适配器电压和电池电流（适配器移除）。

图3.适配器电压和电池电流（适配器插入）。

结论

LTC1980 负责管理电池充电和系统电压调节，这通常是两个独立器件及其相应外部电路的工作。这一特性与 LTC1980 的设计还允许电池电压高于或低于适配器电压这一事实相结合，大大简化了将电池和适配器集成到便携式设备中的任务。

审核编辑：郭婷