锂电池充电器详细的制作过程

锂聚合物电池广泛应用于日常日子中的一些小型电子产品中。如：手机、PDA等类电子产品中。这些场合要求所运用的电源的体积尽可能地小，重量尽可能地轻。这关于厂商十分重要。当然，电池还要具有足够的能量，不要求用户每天充电。将所有这些特别要求聚集在一起，甩户很快就会选定LiPo（锂聚合物电池）。当然在运用锂电池的进程中，也存在几个缺陷：首要，不是所有的锂电池都能供给大的电流。它们能供给的最大电流为10C（关于参数C，请先参见附录）。当然也有单个的破例，如有的锂电池能供给到达20～30C的电流。另一个需求考虑的问题是它与其他电池不同的充电方法。此外，锂电池关于非正常的运用条件十分灵敏。这种类型的电池在非正常运用条件下引起火灾或爆破也不是彻底不可能的。因此，在规划锂电池充电器时，有一些准则有必要恪守。

充电方法

在为锂电池充电时有两件事情有必要注意：即额外电流和电压。厂方一般会供给以C表示的参考放电电流值，以及以安培小时为单位表示的额外容量。这个值的规模一般为1C～2C之间。此外，最大电压一定不能被超越，一般应为（取决于厂家）4.2～4.25V。所以，这儿介绍的充电器实践是一个精细电源。其电流和电压都被限定所要求的规模内。

锂电池的典型充电曲线见上图：在充电周期开端时，电流稳定，跟着充电进程进行，电压逐渐增加，到达4.2V。

从这时开端电压保持不变，而电流开端慢慢减小，而当电流降到大约0.05C时，充电进程根本完毕。这时电池现已接近充满电了，这以后的充电则十分缓慢地进行。

电路

下图显示了这个充电器的完好结构，其间心部件是一个线性技术公司（linearTechnology）出品的扩大器芯片LT1510。此芯片包含有一个带有限流和限压功能的降压转换器。因此，整个充电器电路仅仅需求增加一般所需的一半的外接元件。因为有了这个降压转换器，此充电器的功率很高，并且并不需求附加散热片。

这个转换器仅仅需求外接一个电感器，二极管和电容等稳压电路。转换器工作于相当高的频率之下（大约200kHz）。所以运用的电感能够很小。

一、电压调整

如下图所示：本充电器规划成为两个锂电池串联充电的电路。因为每个电池上的电压肯定不能超越4.2V，所以我们挑选最大充电电压为8.2V（每片电池4.1V），电压调节由R4、R5来完结。集成电路确保在其第5脚（OVP）上，的电压不超越2.365V。OVP脚上的电压等于：

Vovp=VbattR5／（R4+R5）当电池南北极间的电压为8.18V时，IC第5脚上的电压为2.47V。在这种情况下IC确保了电压不会进一步升高，然后经过电池的电压也不会变得太高。

如果想把这个充电器变为能为3节串联锂电池充电的设备，我们能够很便利地调整R4上的电压，然后将IC的约束电压提高为4.1V×3。当R4的值为19.6k时，此电压将被约束为12.39V。这相当于每节电池4.13V。

如前所述，因为锂电池关于所施加的电压十分灵敏。所以R4、R5有必要运用误差为1％的精细电阻。这关于确保在最坏的情况下，电压也始终不会高于标准电压值1％以上，具有十分重要的含义。当然，集成电路的输出也不会肯定精确，这就是为什么我们规划将每片电池的充电电压选用4.1V，而不是4.2V。只要这样，才能够确保电池的最大电压不会被超越。

因为运用了降压转换器，所以电路需求由高于电池充电电压几伏的电源来供电。因此在为两片串联电池充电时，需求选用12V电源，而为3片串联电池充电时，则电压至少需求15V。

二、电流调整

电流的调整，能够很便利地经过在地与IC的13脚（PROG）之间所接的龟阻来实现。而C7和R3关于稳压电路的稳定是十分必要的，不能省掉掉这些元件。当开关S1开路时，由R1决议IC所能释放出的最大电流。其公式为：

Iconst=2.465(2000/R1)

在样机电路中，R1的值为49.9k。

这时电路的电流约为100mA。而当S1闭合时。IC看起来好象连着一个阻值等于R1、R2并联的电阻。在样机情况下，为49.9k与12.4k并联，结果等于一个9.93k的电阻。经过上述公式计算可得充电电流约为500mA。

如果你期望加大充电电流，需求注意防止峰值电流大大高于预订的平均电流。这个电流要流过包含D1、D2和D3；电感线圈以及IC。此外，还有必要承认电池的额外充电电流不会被超越。

三、充电指示器

变换器集成电路LT1510有一个缺陷是：没有一个有效的输出管脚能够指示出IC实践供给的电流量是多少。而这关于断定是否需求继续充电是有用的。为了能够丈量电流，R7被接入电流回路中。经过丈量R7上的电压降，然后断定IC上的输出电流。R7上的电压降由扩大器IC2A进行扩大，IC2B将此电压与一个固定电压2.85V相比较。

借以断定电流是否现已降到确定值以下。这儿所运用的丈量方法可能不是十分精确，但却足以指示出充电的状况。当然，如果乐意，R7能够用一个精细电流表替代。

IC2B的增益由跳线K2来调整。这个跳线能够挑选扩大器反应电阻的阻值，然后影响扩大器的增益。图上在接近K2处标出了各阻值所对应的馈送到LED管D5上的大约的电流值。

电路安装

下图中显示了锂电池充电器的PCB板布局规划。PCB板规划空间很富余，所以装置元件很容易。在安装二极管和电解电容和IC时，要特别注意极性。同时，不要忘了在K2和C2之间的连线。IC2能够装在插座上。但lC1最好直接焊在板上，或许运用带有弯曲针的高质量的插座。

插上跳线到K2上，以使LED指示灯得到所期望的电流。其值最好挑选在电池的额外值的C门O比率以内。现在，电路现已准备好为电池充电了。电池接到BTl脚上。现在接上外电源到K1（注意：其电压有必要与所要求的输出电压相匹配），插上电源插头。充电进程中，能够经过丈量电池南北极之间的电压来检查工作是否正常（两片电池最高为8.2V）。测试R7两头的电压降，能够检查充电电流（100mA时，为0.1V）。

如果这些都正确，就能够将电路装入外壳中。用牢靠的插口来衔接电源和电池，使之带着更便利。