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因此,安全有效的鋰離子電池充電器對于鋰離子電池來說就是必須而且是必要的。

當充電電源和電池在正常的工作溫度范圍內(nèi)時,插入電池將啟動一次充電過程;充電結(jié)束的條件是平均的脈沖充電電流達到快充電流的1%,或時間超出片上預(yù)置的充電時間。鋰離子電池充電器能夠自動檢測充電電源,沒有電源時自動關(guān)斷以減少電池的漏電。啟動快充后打開外接的P型場效應(yīng)管,當檢測到電池電壓達到設(shè)定的門限時進入脈沖充電方式,P溝道場效應(yīng)管打開的時間會越來越短,充電結(jié)束時,LED指示燈將會按12%的周期閃爍。

1、初始化充電周期

鋰離子電池充電器檢測到電池和充電電源后將初始化充電周期,充電結(jié)束后,如檢測到電池電壓低于3.89V或THERM引腳電壓高于1.4V將重新充電。允許快充的條件是電池電壓大于2.5V且小于充電閾值電壓(默認值是4.2V),而且溫度范圍為2.5°C~47.5°C,如果溫度范圍不符,鋰離子電池充電器將處于等待狀態(tài)。電池電壓低于2.5V時,鋰離子電池充電器用5mA的電流預(yù)充,防止深度放電的鋰離子電池在快充時被損壞甚至發(fā)生危險。

2、快充過程

快充開始后,鋰離子電池充電器打開外接的P溝道場效應(yīng)管,充電電流由外部限流型充電電源決定。由于P溝道場效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài),并非線性穩(wěn)壓器,所以功耗極小,快充結(jié)束的條件是電池電壓達到閾值(由ADJ引腳調(diào)節(jié))或充電時間達到預(yù)定的快充時間或溫度超出安全范圍,溫度超出工作范圍時快充只是暫停,當溫度恢復(fù)后快充將持續(xù)進行。

3、脈沖充電過程

多數(shù)情況下充電電池達到閾值后便結(jié)束快充過程而進入脈沖充電過程,鋰離子電池充電器每隔2ms檢測一次電池電壓,電池電壓小于閾值時,外部P溝道場效應(yīng)管導(dǎo)通,電池電壓大于等于閾值時,P溝道場效應(yīng)管斷開,脈沖充電過程接近結(jié)束時,P溝道場效應(yīng)管的斷開時間大大超過接通時間,達到TSEL管腳設(shè)置的周期比(1/64,1/128,1/256)后脈沖充電過程結(jié)束。

4、充電狀態(tài)指示CHG

管腳CHG與管腳IN之間連接LED作為充電狀態(tài)指示燈,當沒有插入電池或電源沒有連接或電池電壓小于2.2V時,CHG管腳是高阻態(tài),LED不亮;當快充或脈沖充電時,LED亮,在初始化期間或時間超出預(yù)定時間,LED按50%的周期閃爍;當充電狀態(tài)結(jié)束時,LED按12%的周期閃爍。

ADJ引腳通過10kΩ的電阻與內(nèi)部 1.4V的精密基準源相連接,當ADJ對地沒有連接電阻RADJ時,電池充電電壓閾值為缺省值:VBR=4.2V;

當需要自行設(shè)置充電閾值時,可在ADJ引腳與GND間接一精度為1%的電阻RADJ,阻值由下式確定:

圖1電路中,充電閾值為4.1V,由(1)式得RADJ=410kΩ,電阻精度為1%時,產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差為:

TSEL管腳接BATT或ADJ或GND將得到不同的快充時間和完整的充電時間。TSEL管腳接BATT時快充時間為55分鐘,全部充電時間為2.8小時TSEL接ADJ時快充時間為75分鐘,整個充電時間為3.75小時,TSEL接GND時快充時間沒有限制,整個充電時間為6.25小時。充電電流的限制可以采用限流電阻的方法解決。