锂电池充电电路设想、道理图文详解-KIA MOS管

电池充电体例简介

现实上为了避免因充电不妥而形成电池寿命延长，咱们将电池的充电进程分为四个阶段：涓流充电（高压预充，此状况的电池电压比拟低，现实利用时，倡议将锂电池欠压掩护点进步，避免电池呈现过放电景象）、恒流充电、恒压充电和充电停止。

典范的充电体例是：先检测待充电电池的电压，在电池电压较低环境下，进步前辈行预充电，充电电流为设定的最大充电电流的1/10，当电池电压升到必然值后，进入规范充电进程。

规范充电进程为：以最大充电电流停止恒流充电，电池电压延续不变回升，当电池电压升到靠近设定的最大电压时，改成恒压充电，此时，充电电流渐渐降落，当电流降落至最大充电电流的1/10时，充电竣事。

阶段1：涓流充电——涓流充电用来先对完整放电的电池单位停止预充(规复性充电)。在电池电压低于3V摆布时接纳涓流充电，涓流充电电流是恒流充电电流的非常之一即0.1c(以恒定充电电流为1A举例，则涓流充电电流为100mA)。

阶段2：恒流充电——当电池电压回升到涓流充电阈值以上时，进步充电电流停止恒流充电。恒流充电的电流在0.2C至 1.0C之间。电池电压跟着恒流充电进程渐渐下降,普通单节电池设定的此电压为3.0-4.2V。

阶段3：恒压充电—— 当电池电压回升到4.2V时，恒流充电竣事，起头恒压充电阶段。电流按照电芯的饱和水平，跟着充电进程的延续充电电流由最大值渐渐削减，当减小到0.01C时，以为充电停止。（C是以电池标称容量对比电流的一种表现体例，如电池是1000mAh的容量，1C便是充电电流1000mA。）

阶段4：充电停止——有两种典范的充电停止体例：接纳最小充电电流判定或接纳按时器(或二者的连系)。最小电流法监督恒压充电阶段的充电电流，并在充电电流减小到0.02C至0.07C规模时停止充电。第二种体例从恒压充电阶段起头时计时，延续充电两个小时后停止充电进程。

电池充电电路设想注重事变

若设想的充电电路不防倒灌掩护，将会发生很多风险。以输入端接2节锂电池串连为例，若仅将电源去除，充电器不移除，电池内的电流倒灌至充电电路中，致使电池电量白白丧失。

且更严峻的宁静隐患是：对降压电源芯片来讲，电池电流从输入端，经芯片外部功率管寄生的二极管倒灌至芯片的VIN端，当电路的输入端电压（电池电压）低于设定值时，芯片FB点电压呼应的也会低于标称值，芯片起头任务来进步输入端电压；

因为输入端电压几近与输入审察等，对降压芯片来讲，输入端没法给输入端供给能量，致使FB点电压一向低于标称值，芯片进入占空比100% 的任务状况。

此时如果输入端俄然规复供电，输入端电源会颠末已翻开的功率管间接把能量保送到输入端，因为输入输入存在压差，刹时会有比拟大的电流流过功率管，若此时因为别的不可控的缘由致使芯片未能实时有用做出呼应来封闭功率管，这个大电流有能够会使芯片外部开关管破坏。是以在设想电池充电电路时，咱们须要增添防倒灌的办法。

升压计划因为续流二极管能够起到防倒灌的感化，以是普通不外加防倒灌办法。可是对降压计划，须要对电池充电电路增添防倒灌办法。

以XL4301锂电池充电电路为例，如图2、图3所示（白色虚线框中为防电流倒灌电路）。输入12V，输入接单节锂电池（3.1V-4.3V），最大充电电流0.8A；此中最大充电电流 IOUT=VCS/RCS=0.11/0.137≈0.803A，最大充电电压 VOUT=VFB*（1+R2/R1）=1.25*（1+7.87/3.3）≈4.231V。

图2电路中，咱们挑选一个肖特基二极管避免电流倒灌，这是简略有用的体例。为下降肖特基D2温度，选用的肖特基电流才能是充电电流2倍以上。

因为肖特基压降比拟大，会增添系统消耗；为减小防倒灌电路发生的消耗，咱们能够接纳MOS管来避免电流倒灌，如图3一般任务时，PMOS管导通，电流颠末MOS管给锂电池充电，MOS管功耗较小；当输入端断电时，PMOS关断，起到避免电流倒灌的感化。此中DZ1的拔取遵守VOUT＜VDZ1 ＜VIN。

备注：当输入端电压小于8.4V时，电路中DZ2与R6能够省去。

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