LT1571系列电池充电器：高效充电的理想之选

在电子设备飞速发展的今天，电池充电器的性能直接影响着设备的使用体验和寿命。LINEAR TECHNOLOGY的LT1571系列电池充电器凭借其出色的性能和丰富的功能，成为了众多电子工程师的首选。今天，我们就来深入了解一下这款充电器。

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一、产品概述

LT1571系列是一款简单、高效的PWM电池充电器，能够采用恒流和/或恒压控制，对锂离子（Li - Ion）、镍氢（NiMH）和镍镉（NiCd）等可充电电池进行快速充电。其内部开关能够提供1.5A的直流电流（2A峰值电流），并且具有多种预设电池电压可供选择，如4.1V、4.2V、8.2V、8.4V等。该系列产品有不同的型号，以满足不同的应用需求，例如：

• LT1571 - 1：200kHz，电压可调。
• LT1571 - 2：200kHz，固定8.2V或8.4V。
• LT1571 - 5：500kHz，固定4.1V或4.2V。

二、产品特性

1. 充电能力强

可对Li - Ion、NiMH和NiCd电池进行快速充电，充电电流编程简单，仅需一个低成本的1/32W电阻，就能实现高达1.5A的充电电流。

2. 高精度

具有0.6%的精密内部电压基准，预设电池电压精度高，充电电流精度典型值为5%。

3. 低功耗

反向电池漏电流低至5µA，关机电流也很低，例如LT1571 - 1关机电流典型值为150µA。

4. 频率选择灵活

500kHz或200kHz的开关频率，可有效减小充电器尺寸。

5. 充电状态指示

逻辑输出（FLAG）可指示Li - Ion充电完成状态。

三、应用领域

LT1571系列适用于多种电子设备，如手机、个人数字助理（PDA）、笔记本电脑、便携式仪器等，同时也可用于锂离子、镍镉、镍氢和铅酸可充电电池的座式充电器。

四、电气特性

1. 供电电流

在V_PROG = 2.7V时，供电电流典型值为5.2mA，最大值为7mA。

2. 电池充电电流

在不同条件下，DC电池充电电流有所不同。例如，当R_PROG = 4.93k，8V ≤ V_CC ≤ 26V，0V ≤ V_BAT ≤ 20V（LT1571 - 1）时，充电电流典型值为1.0A，最小值为0.93A，最大值为1.07A。

3. 参考电压

以LT1571 - 1为例，在不同温度和电压条件下，参考电压有所波动，但精度较高。如在8V ≤ V_CC ≤ 26V，0°C ≤ T_J ≤ 70°C时，参考电压典型值为2.465V，最小值为2.446V，最大值为2.480V。

4. 开关特性

开关导通电阻在不同条件下有所不同，例如I_SW = 1.5A，V_BOOST – V_SW ≥ 2V时，导通电阻典型值为0.3Ω，最大值为0.5Ω。开关关断泄漏电流在不同电压条件下也有相应的规定。

五、典型应用电路

文档中给出了紧凑的锂离子手机充电器（0.8A）的典型应用电路，通过合理选择元器件，如电容、电感、二极管等，能够实现高效、稳定的充电功能。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求和参数要求，对电路进行优化和调整。

六、应用信息

1. 输入和输出电容

输入电容C_IN需要有足够的纹波电流额定值，以吸收转换器中的输入开关纹波电流。输出电容C_OUT同样需要吸收输出开关纹波电流，其纹波电流可通过公式计算。为了减少电池引线上的纹波电流，可以添加磁珠或电感来增加电池在200kHz开关频率下的阻抗。

2. 软启动

LT1571通过V_C引脚的0.33µF电容实现软启动。在启动时，V_C引脚电压会快速上升到0.5V，然后以内部45µA上拉电流和外部电容设定的速率上升。当V_C引脚电压达到0.9V时，充电电流开始上升，达到1.1V时实现满电流充电。

3. 充电电流编程

充电电流可以通过电阻R_PROG或DAC输出电流进行编程，基本公式为I_BAT = (I_PROG)(2000) = (2.465V / R_PROG)(2000)。此外，还可以通过脉冲宽度调制I来编程充电电流。

4. 锂离子充电

使用28引脚的LT1571 - 2可以对锂离子电池进行恒流充电，直到电池电压达到预设的8.4V，然后自动进入恒压模式，随着电池充满，电流逐渐减小到接近零。

5. 锂离子充电完成指示

当充电器处于电压模式且充电电流降低到约20%的满电流时，LT1571的FLAG引脚会发出信号，可用于启动外部定时器或终止充电。

6. 充电终止标志阈值设置

通过在CAP引脚添加电阻R_CAP，可以将充电终止标志阈值从默认的20%降低到低至7.5%的编程满充电电流。

7. 预设电池电压设置

LT1571 - 2和LT1571 - 5有预设的电池电压，可通过SELECT引脚进行选择。对于其他电池电压，可以使用LT1571 - 1，并通过R3和R4分压器在V_FB引脚进行编程。

8. 外部关机

可以通过将V_C引脚拉低来实现LT1571的外部关机，当V_C引脚电压低于0.6V时，开关停止工作；当低于40mV时，LT1571的供电电流降至典型的150µA。

9. 镍镉和镍氢充电

使用LT1571 - 1可以对NiCd或NiMH电池进行充电，可实现两级充电。NiCd电池通常在高电流充电直到电池温度开始升高或电池电压达到峰值并开始下降时，降低充电电流；NiMH电池由于其充电特性，更常使用温度传感器来检测充电状态。

10. 热计算

如果LT1571用于充电电流高于0.4A的情况，需要进行热计算，以确保结温不超过125°C。通过合理的散热设计，如连接所有接地引脚到扩展走线、使用PC板的背面或内部平面进行散热等，可以提高充电器的性能和可靠性。

11. 更高占空比

在某些应用中，LT1571 - 1/LT1571 - 2的最大占空比可能不够，可通过将升压电压限制在5V来扩展占空比至93%，同时降低功率损耗。

12. 更低压降

为了实现更低的压降和减少电路板上的热量，可以用FET代替输入二极管。但需要注意FET的开关速度和栅极电容等问题。

13. 布局考虑

为了实现最大效率，开关的上升和下降时间应控制在10ns以内。在布局时，应尽量缩短续流二极管、SW引脚和输入旁路电容的引线长度，使用接地平面来防止层间耦合和作为热扩散路径，确保所有接地引脚连接到扩展走线以实现低热阻。

七、相关产品

文档还列出了一些相关的电池充电器产品，如LT1505、LT1510、LTC1729等，这些产品各有特点，可以根据具体需求进行选择。

总之，LT1571系列电池充电器是一款功能强大、性能优异的产品，在设计电子设备的充电电路时，我们可以根据实际需求充分发挥其优势，同时注意各个应用环节的细节，以实现高效、稳定的充电功能。你在使用LT1571系列充电器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。