【導讀】本文為大家推薦一款低成本的多節串聯(lián)鋰電池充電電路設計，該電路為開(kāi)關(guān)電源控制方式，因此效率高，溫升低。文中對電路方案進(jìn)行了詳細的講解，在了解其工作原理后，工程師們還可以對其進(jìn)行擴展應用。
文中所述的集成電路KA7500B是三星公司出品的一顆專(zhuān)用的脈寬調制型開(kāi)關(guān)電源集成控制器，它與TL494完全兼容并可互換。該電路方案如下圖所示。
圖：鋰電池充電電路設計
下面對該電路的工作原理作說(shuō)明：
圖中所繪電路本質(zhì)上是一個(gè)電源電路，具有恒流/恒壓輸出功能。它帶有兩路反饋電路，為電流反饋和電壓反饋，其中電流反饋的正、負極對應KA7500B的第1、2腳，輸出電流在電阻R12和R20上產(chǎn)生一壓降，該壓降經(jīng)R9、R10和R14、R15電阻回饋回來(lái)，當KA7500B的第1腳電壓大于第2腳電壓時(shí)，KA7500B會(huì )減小輸出脈寬(第8、11腳)，使電流減小，否則增加脈寬，使輸出電流恒定在預設值，其恒流值符合以下公式：
式中R為R12和R20并聯(lián)后的阻值，因此恒流值理論上計算值為735mA。
[page]
電路中的電壓反饋的正、負極對應KA7500B的第16、15腳，在上電后，KA7500B的第14腳輸出穩定的5V電壓，該電壓使LED發(fā)光，作為電源指示，同時(shí)該5V電壓作為基準電壓，提供給KA7500B的15腳作為電壓基準，輸出電壓經(jīng)過(guò)R19、R10、VR1和R17分壓后，與電壓基準比較，當電壓太大時(shí)，則減小脈寬，太小則增加脈寬，使之保持恒定的輸出電壓值，其輸出電壓值符合下列公式：
由于KA7500B的兩路反饋是在其內部是相“與”后再進(jìn)行控制的，因此當輸出電壓低于恒壓值時(shí)，電流反饋起控制作用，當輸出電壓達到8V4后，電壓反饋起控制作用，這樣電路就完成了恒流/恒壓控制功能，其原理與穩壓電源的工作原理完全一樣，只是該電路為開(kāi)關(guān)電源控制方式，因此效率高，溫升低。
圖中的D1為防止極性反相輸入二極管，D2為開(kāi)關(guān)電源工作的續流二極管，T1工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
在明白其工作原理后，要想對其進(jìn)行擴展應用就簡(jiǎn)單多了，現分述如下：
1、正常使用時(shí)，調整VR1電位器可得到相應的輸出電壓。
2、充不同容量鋰電池：可改變R12和R20的阻值，所需電流值可按照前文所述公式自行計算來(lái)設定。若電流太大時(shí)，需給T1加裝一散熱片，同時(shí)續流二極管應改用1N5822，以承受更大電流。
3、充高電壓鋰電池：只需改變R10或R17即可，具體所需輸出電壓值可按公式計算后設定。
4、作高精度穩壓電源：其輸出電壓原理與上述一致，但需要注意紋波，可能情況下應加大電路中電感的電感量和濾波電容，以減小紋波。
相關(guān)閱讀：
方案對比：三種USB接口充電電路設計方案
http://zzmyjiv.cn/cp-art/80021811
危害鋰電池使用壽命的四大“誤區”
http://zzmyjiv.cn/power-art/80021298
鋰電池短路保護設計：功率MOSFET及驅動(dòng)電路的選擇與設計
http://zzmyjiv.cn/cp-art/80021668
一款高性?xún)r(jià)比能耗型鋰電池組均衡充電器設計
http://zzmyjiv.cn/power-art/80021779
