基于BQ24060的鋰離子電池充電器的設計

摘要：鋰離子電池充電器的發(fā)熱問(wèn)題一直是電子工程師在進(jìn)行鋰離子電池充電器設計時(shí)的難點(diǎn)之一，如果設計不周密，會(huì )帶來(lái)安全問(wèn)題。這里介紹了TI公司的鋰離子電池充電器專(zhuān)用芯片BQ24060的技術(shù)特點(diǎn)，詳細敘述使用BQ24060芯片設計鋰離子電池充電器時(shí)熱調節保護功能的設計方法及要點(diǎn)，并給出了典型應用電路。經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗證，該方案達到了預期的目標。
關(guān)鍵詞：BQ24060；鋰離子電池；充電器；熱保護

鋰離子電池充電器的發(fā)熱問(wèn)題一直是電子工程師在進(jìn)行鋰離子電池充電器設計時(shí)的難點(diǎn)之一，如果設計不周密，會(huì )帶來(lái)安全問(wèn)題。從電量和容量?jì)煞矫鎭?lái)講，鋰離子電池的能量密度都很大，因此廣泛應用于便攜式設備，如PDA、MP3、手機、數碼相機等。由于高集成度線(xiàn)性電池充電器簡(jiǎn)單易用、成本低、體積小，因此廣泛應用于為單體鋰離子電池充電。但是，如果用不具備熱調節功能的適配器給便攜式系統鋰離子電池充電，線(xiàn)性充電器的散熱難題就會(huì )凸顯出來(lái)，難以保證在安全散熱范圍內工作。這里介紹一種基于TI公司的鋰離子電池充電器專(zhuān)用芯片BQ24060、支持熱調節保護功能的鋰離子電池充電器的設計方法。它不僅能夠使工程師完善散熱方面的考慮，同時(shí)還能極大化充電率，盡可能縮短充電時(shí)間，同時(shí)具備輸入過(guò)壓保護(VOP)功能。有著(zhù)較強的實(shí)用性。

1 BQ24060芯片功能特點(diǎn)
BQ24060是TI公司的一個(gè)高集成的鋰離子電池充電管理IC，其功能引腳如圖1所示，表1介紹了各引腳功能。BQ24060提供能在有限空間里完成多功能的、安全的滿(mǎn)充電的鋰離子電池充電器設計，其內部集成了1 A功率FET以及電流傳感器，因而能夠承受高達26 V的輸入電壓。該產(chǎn)品還提供具備獨特安全與低壓降特性的全面充電管理功能，以延長(cháng)電池使用壽命。BQ24060可以使鋰離子電池分三階段進(jìn)行充電：預充電方式、恒流熱調節充電方式、精確恒壓充電方式。充電終止是基于一個(gè)最小電流。內部可編程充電定時(shí)器為充電終止和在熱調節狀態(tài)動(dòng)態(tài)調節提供安全保障。

BQ24060充電算法縮短了充電時(shí)間，實(shí)現了總充電量的最大化，并可保護電池免遭過(guò)熱損壞或電損壞。當電池電壓降到內部閾值以下時(shí)，BQ24060會(huì )重新開(kāi)始充電，如果去除外部輸入電源，那么就會(huì )進(jìn)入低功耗睡眠模式。BQ24060集成了反向阻斷保護機制，以避免在沒(méi)有DC供電的情況下發(fā)生電池漏電的情況。此外，BQ24060經(jīng)過(guò)配置后，還能在LDO模式下工作，這樣，即使沒(méi)有電池，系統也能完全正常工作。在終端設備制造過(guò)程中，LDO模式的特性對全面系統測試前的電路板測試也相當有用。