許多手持設(shè)備使用單節(jié)Li+電池，它們需要簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的充電解決方案。底座充電器是一種選擇，它越來(lái)越受到系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師的關(guān)注，因?yàn)樗麄儫o(wú)需擔(dān)心手持設(shè)備中的內(nèi)置充電邏輯。底座充電器提供完整的獨(dú)立Li+充電器解決方案。

本應(yīng)用筆記介紹了一種采用低成本線性適配器的無(wú)電感、幾乎無(wú)損的Li+單節(jié)電池底座充電器。

用于底座充電器的線性輸入電源

圖1顯示了離線底座充電器的框圖。在離線底座充電器市場(chǎng)中，供應(yīng)商在底座外殼中使用單獨(dú)的 AC/DC 適配器或內(nèi)置 AC/DC 轉(zhuǎn)換。AC/DC適配器最經(jīng)濟(jì)的解決方案是線性變壓器。

圖1.離線式底座充電器框圖

如圖2所示，這種簡(jiǎn)單的線流適配器沒(méi)有電壓和電流調(diào)節(jié)電路，但如果已知交流輸入電壓變化和交流線性變壓器適配器的輸出阻抗，則可以預(yù)測(cè)其輸出特性。

圖2.交流線性變壓器適配器框圖

圖3顯示了圖2線性變壓器的等效電路圖。Z外是交流線性適配器的輸出阻抗。

圖3.線性變壓器適配器的等效電路圖

我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)匝數(shù)比為n的變壓器。

n= NP/NS= VIN/VS

如果 VIN=120V 交流和VS=12V和，則 n 為 10。如果 V在的變化是±10%，Vs也會(huì)變化±10%。

圖2適配器在R處的輸出電壓負(fù)荷:

VOUT = (1/n) × VIN × RLOAD/ (ZOUT + RLOAD)

例如，如果 VOUT1 = 9V在 1mA 和 VOUT2 = 4.5V在500mA負(fù)載下標(biāo)稱交流輸入，交流線性變壓器適配器的輸出阻抗應(yīng)為

ZOUT = (VOUT1 - VOUT2)/(500mA - 1mA)

= （9 - 4.5）/ 0.499

= 9Ω

圖4顯示了示例線性適配器的輸出電壓和電流特性，額定輸入= 120VAC 60Hz，輸出= 3.7V，350mA，設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖4.3.7V/300mA 線性適配器的輸出特性

由于輸出電壓和電流受到限制，因此輸出功率受到限制。盡管該線流適配器的線路和負(fù)載調(diào)整率較差，但它是MAX1879 Li+充電器輸入電源的好選擇。圖 2 中的溫度保險(xiǎn)絲和 PTC（正溫度系數(shù)）電阻可用于過(guò)熱保護(hù)和 UL 安全要求。

MAX1879 Li+充電器

MAX1879電池充電器為單節(jié)Li+電池，采用8引腳μMAX封裝。該器件與交流線性變壓器適配器和 PMOS FET 配合使用，可對(duì)單節(jié) Li+ 電池進(jìn)行安全快速充電。MAX1879不僅是無(wú)電感所需的解決方案，也是單節(jié)Li+電池充電器中功耗最低的解決方案。圖5所示為實(shí)際應(yīng)用電路，包括充電狀態(tài)LED、熱敏電阻和反向電流保護(hù)二極管。

圖5.MAX1879高效Li+充電器

MAX1879以三種方式之一啟動(dòng)充電：電池插入、充電器上電或外部操作THERM引腳。當(dāng)開(kāi)/關(guān)占空比降至 1/8 時(shí)，CHG LED 熄滅，當(dāng)片內(nèi)計(jì)數(shù)器超時(shí)時(shí)，充電終止。關(guān)鍵安全特性包括連續(xù)電壓和溫度監(jiān)控、可編程充電器超時(shí)以及用于為近死電池充電的 8mA 預(yù)充電電流模式。自動(dòng)檢測(cè)輸入電源移除可關(guān)閉器件，從而最大限度地減少電池的電流消耗。0.75%的整體系統(tǒng)精度可確保充分利用電池容量，而不會(huì)降低循環(huán)壽命。

圖6.3.7V/350mA交流適配器的輸出波形和MAX1879充電器的充電電流如圖5所示

總結(jié)

MAX1879帶有限流線性壁式適配器，可為單節(jié)Li+離線底座充電器提供最經(jīng)濟(jì)、最有效的解決方案，PMOS FET幾乎沒(méi)有功率損耗。它可以輕松設(shè)計(jì)用于手持設(shè)備或電池組，而不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的功耗和散熱問(wèn)題。

審核編輯：郭婷