摘要：MAX1679/MAX1736采用新穎充電終止控制方案放寬了對電源的要求、使用很少的外部元件，可以使鋰電池充電器總體成本下降。這種方案要求的限流電壓源可以簡單地利用常見的交流電源適配器電路實現(xiàn)。

    關(guān)鍵詞：充電器  鋰離子可充電電池

一、概述

    MAX1679和MAX1736改進(jìn)了鋰離子電池充電的完成判定方法，使其對充電電流的調(diào)整特性要求大為降低。傳統(tǒng)鋰電池充電器方案中采用電流漸變方法，使充電電流在鋰電池接近充分充電時逐漸下降，以減少充電電流在電池內(nèi)阻、保護(hù)器和引線上形成的電壓差，提高電池端電壓監(jiān)測的準(zhǔn)確性。這種電流漸變并不是由電池的電化學(xué)特性要求的，如果有其他方法確保判斷電池已充分充電，就可大大放寬對充電電源的要求。

    鋰電池充電特性可按預(yù)充、正常充電和保持三個階段描述；充電要求均為充電電流不能超過由具體電池規(guī)格決定的上限值。三個充電階段由電池的空載端電壓和電池的內(nèi)部溫度決定。與其他二次電池一樣、鋰電池也具有較長的電化學(xué)響應(yīng)時間，在短于其響應(yīng)時間的期間內(nèi)施加較大的充電電流、或過度充電而導(dǎo)致瞬時過壓時不會對電池造成影響。

    電池的空載端電壓同時用來判斷電池是否滿充和電池是否安全。由于鋰電池的大量儲能是在端電壓接近其最高允許電壓時的充電期間建立的，鋰電池充電器設(shè)計均試圖使空載端電壓接近容許的最高電壓。同時，由于鋰電池的容量較大、過壓/欠壓時的電化學(xué)特性不可逆轉(zhuǎn)，通常要求充電器具有完整、獨立的安全保障機制。

二、新穎的鋰電池充電控制器

    參考圖1所示的應(yīng)用簡圖，MAX1679/MAX1736需要配合具有電流限制能力的電源以完成其充電功能。

    MAX1679/MAX1736在電池電壓接近充滿時，間歇地關(guān)斷充電電流并在關(guān)斷期間檢測電池端電壓來判定電池是否充滿、是否需要終止正常充電而進(jìn)入保持狀態(tài)。MAX846A和BQ2057這類充電控制器在電池接近充滿時，則利用其外置的調(diào)整管將輸出電流逐漸降低，但仍在有充電電流的情況下檢測電池端電壓。MAX1679/MAX1736利用關(guān)斷后檢測的方法改善了電流漸變調(diào)整方法，主要表現(xiàn)為以下四個方面：

    1. 從系統(tǒng)穩(wěn)定的角度看，電流漸變型對電池、負(fù)載和電源的要求較高

    從圖2可以看到，等效負(fù)載電容在電壓穩(wěn)定環(huán)路和在電流穩(wěn)定環(huán)路中起著不同的作用。其一、等效負(fù)載電容分別以正比和反比影響電流和電壓誤差的取樣，設(shè)計時必須綜合考慮雙環(huán)路的要求。其二、電流調(diào)制使得不能利用負(fù)載端的電容吸收紋波，要求電流調(diào)制前的電源必須有較好的穩(wěn)壓特性和較大的濾波電容；這在MAX1679/MAX1736組成的充電電路中是不需要的。電流漸變型控制器通常要求電流環(huán)路和電壓環(huán)路的環(huán)路響應(yīng)時間不同、并且以電流環(huán)路較快，在響應(yīng)電源或負(fù)載快速變化時的行為更象是恒流源，在源端和電池端對系統(tǒng)有較高的要求。

    2. 電流漸變型調(diào)整管散熱問題

    電流漸變型充電控制器檢測到一個適當(dāng)?shù)碾妷�、�?biāo)志已進(jìn)入可正常充電的狀態(tài)，正常充電時通過調(diào)整管輸出恒流對電池充電，調(diào)整管將產(chǎn)生壓降，耗散與之相關(guān)的功率。MAX1679/MAX1736組成的充電電路僅在電池電壓低于2.5V時調(diào)整輸出電流，進(jìn)入正常充電后、限流電源與電池直通，不存在調(diào)整管發(fā)熱問題。

    3. 串聯(lián)電阻影響充電速度和終止判斷

    電流漸變型充電控制器在端電壓接近設(shè)定的