外部热敏电阻RT1和RT2可以用来设置选择温度控制充电窗口,如图6所示。假设RTH和RTC是热敏电阻的高低温极限值,RT1和RT2是负温度系数热敏电阻,则RT1和RT2可以用如下公式计算,先计算RT2,然后将RT2代入计算RT1:
对于某热敏电阻,如果0℃和45℃对应的阻值分别为27.28 kΩ和4.912 kΩ,代入上面两式,得:
4.2 快充电流750 mA的设计
快充电流的设置是通过调节BQ24060的第6脚ISET端与地Vss间的阻抗RISET的值来决定的,其计算公式如下:
通过查BQ24060的电特性表可得VSET=2.5 V,KSET=335,当,IOUT=O.75 A时,可得:
因此,在BQ24060的第6脚ISET端与地间连接了一个1.13 kΩ的电阻,如图6所示。
4.3 5h安全计时器工作时间的设计
BQ24060的安全计时器工作时间是通过设置其第2脚TMR与地间的阻抗RTMR来决定的。其计算公式如下:
通过查BQ24060的电特性表可得KCHG=0.1 h/kΩ,则当TCHR=5h时,有RTMR=5/0.1=50 kΩ。因此,在BQ24060的第2脚TMR与地间连接了一个49.9 kΩ的电阻,如图6所示。
5 PCB设计
BQ24060采用有利于散热的MLP封装形式,这种封装形式可提供一个热端面,通过直接焊接的方式使IC与印刷线路板间有效热接触,可靠焊接后,通过热传递PCB就相当于一个蓄热装置。这样在设计PCB时就可以合理优化设计,从而最大限度地保证良好的热传导路径和蓄热特性,从而使系统获得极佳的热稳定性能。本着就近原则,在电源输入端与地之间一般放置一个1 μF以上的陶瓷电容,以加强高频滤波,并有利于充电器短暂热插拔。该设计放置了一个4.7μF的陶瓷电容,最好通过过孔直接与地层相连。该电容值应大于电源输出端放置的电容值。在电源输出端放置一个2.2μF的电容,同样在布板时该电容要求就近与电源输出端相连,并要求短距入地,最好通过过孔直接与地层相连。BAT和ISET端间,放置一个0.47 μF的陶瓷电容,有助于回路的稳定性。在布板时,所有小电流的地应与大电流地相互隔离,可采用单点地技术使小信号地与大信号地连接,在走线时要注意小信号地与大信号地的前后关系,避免共模干扰。
6 结 语
实际上,锂离子电池充电器的要求比较高,既要实现快充,又要保证安全,其技术难点就在于电池的发热问题。这里介绍的支持热调节保护功能的锂离子电池充电器的设计方法,不仅能够使工程师完善散热方面的考虑,同时还能极大化充电率,尽可能缩短充电时间,同时具备输入过压保护(VOP)功能,有着较好的实用性。