演示电路735：LTC4063EDD锂离子线性电池充电器快速上手

作为电子工程师，在设计中选择合适的电池充电器至关重要。今天就来和大家分享一下演示电路735，它采用LTC4063EDD芯片，是一款集锂离子电池充电与LDO稳压功能于一体的解决方案。

文件下载：DC735A.pdf

电路概述

演示电路735是一款专为单节锂离子电池设计的完整恒流、恒压充电器，同时集成了3V低压差线性稳压器。LTC4063EDD芯片内部的P沟道功率MOSFET搭配独特的热反馈回路，在高温或高功耗环境下能降低输出电流，保证在正常条件下提供大电流充电，异常条件下也能安全充电。

性能参数

参数	详情
输入电压范围 (V_{IN})	4.3 - 8V（上限受PCB板散热限制）
输入欠压锁定	3.8V
输出浮动电压 (V_{BAT})（恒压模式）	4.2V ±0.5%
输出电流 (I_{BAT})（恒流模式）	1A、0.5A、0.25A ± 8%（通过跳线选择）
电流监测输出	满电流时1V ±5%
充电终止定时器	3小时 ±10%
充电终止阈值电流（(I_{DETECT})）	50mA、25mA ± 10%
低压差稳压器输出电压	3.00V ±5%
低压差稳压器额定输出电流	100mA

充电终止方法

DC735支持三种充电终止方法，通过跳线JP2选择：

1. 定时器模式：将跳线置于“Timer”位置，充电周期在定时器设定时间结束时终止。3小时的定时器在以C/2 - 1C电流充电时，足以将耗尽的电池充满。
2. 最小充电电流终止模式：跳线置于“Iterm”位置，当电池进入恒压充电阶段后，充电电流降至设定阈值时，充电周期终止。
3. 外部用户终止模式：将跳线JP3置于中间位置，可禁用板载终止功能，由用户通过外部方式终止充电。

充电电流与终止电流设置

充电电流和终止电流通过跳线JP4和JP5组合选择，具体设置如下：	(I_{CHG}) 选择 (JP5)	(I_{term}) 选择 (JP4)	充电电流 / 终止电流
	C/10	固定50mA
HIGH	500mA / 50mA	1A / 50mA
LOW	250mA / 25mA	500mA / 50mA

3V LDO稳压器

LDO稳压器由电池供电，约2.6V时开始工作，但输出电压在电池电压超过3V时才会稳定。

快速启动步骤

电池模拟器搭建

电池模拟器由可调电源和负载电阻组成。选择合适的电阻，使电源设置为2.5V时提供约1A电流，电源在4.2V时至少能提供1.7A电流。例如，将2.5欧姆、10瓦的功率电阻连接到5V、2A的台式电源输出端即可。

电路评估

1. 跳线设置：将JP1和JP3置于ON位置，JP2置于Iterm（下）位置，JP4置于50mA（下）位置，JP5置于HIGH（上）位置，此时充电器设置为1A充电，以50mA最小充电电流终止充电。
2. 连接设备：将输入电源和电池模拟器电源调至0V，按图1连接输入电源输出到 (V_{IN}) 和GND，电池模拟器电源输出到BAT和GND。在BAT端子和电池模拟器正极端子之间放置电流表或100m电流感测电阻测量充电电流，连接数字万用表测量电池电压和稳压器输出电压。
3. 启动充电：逐渐增加输入电源电压至5V，约3.8V时CHRG LED亮起，开始100mA预充电。将电池模拟器电源调至3V，约2.9V时充电电流增至1A。电池模拟器电源超过2.5V时，LDO稳压器输出开始工作。
4. 充电过程：继续增加电池模拟器电源电压，模拟电池充电。接近4.2V时，充电电流开始下降，进入恒压充电阶段。当充电电流降至50mA以下，充电结束，CHRG LED熄灭。

其他注意事项

• 低功耗模式：通过CHGEN和LDOEN引脚可将充电器和LDO稳压器置于低静态电流关断模式。
• 电流编程：移除跳线JP5并连接外部电阻到电流监测引脚，可设置其他充电电流；移除跳线JP4并连接电阻到IDET引脚，可选择其他最小充电电流终止水平。
• 内部终止禁用：将跳线JP2置于中间位置可禁用内部终止功能，由用户通过CHGEN端子控制充电终止。
• 无电池情况：使用最小充电电流终止方法且无电池时，充电器输出会出现几百mV的锯齿波，频率取决于输出电容值。
• 定时器加速：评估充电器电路时，更换较小的定时电容可加快3小时定时器，几百皮法的电容可将总时间缩短至约30秒。
• 瞬态电压抑制：陶瓷输入电容串联的1欧姆电阻用于抑制输入电压快速变化时电容产生的瞬态电压。

大家在使用演示电路735时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。更多详细信息可参考LTC4063数据手册。