雖然鋰離子電池有以上種種優(yōu)點和良好的市場前景，但它對充電電路的要求比較高，在使用過程中要避免出現(xiàn)過充電和過放電的現(xiàn)象。鋰離子電池的充電過程如圖1所示，在一個充電周期內(nèi)，鋰電池在充電開始之前需要檢測電池的電壓和溫度，判斷是否可充電，如果電池電壓或溫度超出允許范圍，則禁止充電。每節(jié)電池的允許充電電壓為2。5-4。2V，溫度為2。5-50℃。在電池處于深放電的情況下，必須要求充電器具有預(yù)充過程，使電池滿足快速充電的條件，然后根據(jù)電池廠商推薦的快速充電速度對電池進(jìn)行恒流充電，電池電壓緩慢上升;一旦電池電壓達(dá)到所設(shè)定的終止電壓(一般為4。1V或4。2V)，恒流充電終止，充電電流快速衰減，充電進(jìn)入滿充過程;在滿充過程中，充電電流逐漸衰減，直到滿充時間超時，轉(zhuǎn)入頂端截止充電;頂端截止充電時，充電器以極小的充電電流為電池補(bǔ)充能量;頂端截止充電一段時間后，關(guān)閉充電。

   近幾年來，隨著各種便攜式設(shè)備(如手機(jī)、筆記本電腦、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、PDA等)的不斷推出，對電池的要求也隨之提高。以前，在這類應(yīng)用中，NiMH電池和NiCD電池，以其低價格占有較大優(yōu)勢;但隨著便攜式設(shè)備對體積/重量的要求越來越苛刻，工作和待機(jī)時間越來越長以及Li電池成本的不斷降低，使Li電池的優(yōu)勢性能在這類應(yīng)用中得以充分的展示，被廣大電子設(shè)計工程師和消費者所接受。隨著Li電池性能的不斷提高和成本的進(jìn)一步降低，Li電池將在許多應(yīng)用中取代NiCD和NiMH電池.

　　2MAX1501簡介

　　MAXIM公司的MAX1501是一種全新的溫度調(diào)節(jié)線性充電器采用16引腳TQFN封裝，可為鋰離子、鎳鎘、鎳氫電池進(jìn)行充電。MAX1501的特點及其引腳功能。它具有如下特點：

　　1。獨立運(yùn)行或由微處理器控制的線性充電方案;

　　2。輸入大于6。5v時充電停止;

　　3。電流檢測監(jiān)視器輸出;

　　4。電池電壓下降4v以下后自動啟動充電;

　　5。無電池時仍然保持穩(wěn)定輸出;

　　6。集成了PMOSFET。反向阻斷二極管和檢測電流電阻;

　　7。薄型QFN封裝的多化學(xué)類型充電器。

　　3MAX1501引腳功能

　　INP：高電流充電輸入;

　　IN:低電流充電輸入;

　　GND：地。連接外部開關(guān)到地;

　　SETI：電流傳感跨導(dǎo)放大輸出;

　　VL：線性輸出調(diào)整器;

　　TMAX：輸入最大充電時間選擇(僅對max1501);

　　IC：MAX1501Z的內(nèi)部連接。隨浮動;

　　FULLI：最大關(guān)閉電流選擇輸入;

　　TEMP：衰耗溫度選擇輸入;

　　鋰離子電池充電器的研制

　　MAX1501的最典型的應(yīng)用是能夠用10%的快速充電電流對鋰離子電池進(jìn)行預(yù)充電，用一個軟啟動系統(tǒng)持續(xù)增加充電電流。以每20ms增加10%直到電壓達(dá)到2。8V，當(dāng)電池電壓達(dá)到規(guī)格電壓4。1V/4。2V時進(jìn)入常壓狀態(tài)并且減少充電電流。在SETI與地之間設(shè)置一個晶體管來控制快速充電電流，并且通過減少輸入電流使MAX1501遠(yuǎn)離過熱，溫度調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)MAX1501的溫度。當(dāng)?shù)竭_(dá)頂端關(guān)斷電流的關(guān)斷值時RLED腳作用一個高阻抗進(jìn)入低維護(hù)狀態(tài)。當(dāng)電池電壓低與95%時，通過設(shè)置SELV可以自動進(jìn)行在充電。

　　(1)設(shè)置充電電流

　　設(shè)定電阻充電電流根據(jù)下列公式

　　(2)設(shè)置電容

　　為了獲得合適的穩(wěn)定性，可以用一個陶瓷電容最常用10uF5R陶瓷電容來連接BATT到GND。將IN和INP連接起來并且到GND用1uF的陶瓷電容。由于過高輸入電壓或過高充電電流，可用更大的輸入途徑電容來降低噪聲。

　　(3)設(shè)置溫度調(diào)節(jié)

　　在邏輯輸入條件下設(shè)置規(guī)則的死機(jī)溫度，MAX1501通過降低充電電流來限制由TEMP設(shè)定的死機(jī)溫度值。MAX1501運(yùn)行正常，溫度環(huán)路不會顯示異常情況。TEMP允許在提供過多的能量損失的保護(hù)的前提下將充電電流擴(kuò)展到最大限度。

　　(4)設(shè)置充電時間

　　在TMAX邏輯輸入條件下設(shè)置最大充電時間。TMAX限制充電周期用來保護(hù)電池充電過長。將TMAX與GND連接起來可將最長充電時間設(shè)置為三小時。將TMAX懸空可將最大充電時間設(shè)置為4.5小時。將TMAX和VL連接起來可將最長充電時間設(shè)置為6小時。

　　(5)綜述討論

　　MAX1501和一個微處理器相結(jié)合從而決定它有很好的充電方案專用的熱調(diào)節(jié)電路用來限制電路節(jié)點溫度，當(dāng)快速充電或當(dāng)環(huán)境溫度很高的時候確保最大充電電流不會損壞充電器，在沒有電池的情況下MAX1501提供可調(diào)節(jié)的輸出電壓，在允許電池充電的情況下這個裝置有較高的適應(yīng)性，安全時間內(nèi)可以提供一個可調(diào)整的快速充電電流，頂端關(guān)斷電流。并且有熱量方嵌條調(diào)整點。其它特點包括輸入電量檢測并且有輸入低的過壓保護(hù)和規(guī)定了較低的控制輸入。MAX1501能夠接受一個4.5V到13V的電壓供電。但是當(dāng)輸入電壓超過6.5伏時為了防止過多的能量消耗MAX1501充電停止。MAX1501擴(kuò)大了溫度范圍(-40°Cto+85°C)并且體積也減小了。

　　本文介紹了一種采用MAX1501充電控制芯片設(shè)計的簡單實用的鋰離子電池充電器，最后對電路的特性及充電參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行了分析。