基于BQ24060的鋰離子電池充電器的設(shè)計(jì)

摘要：鋰離子電池充電器的發(fā)熱問題一直是電子工程師在進(jìn)行鋰離子電池充電器設(shè)計(jì)時(shí)的難點(diǎn)之一，如果設(shè)計(jì)不周密，會(huì)帶來安全問題。這里介紹了TI公司的鋰離子電池充電器專用芯片BQ24060的技術(shù)特點(diǎn)，詳細(xì)敘述使用BQ24060芯片設(shè)計(jì)鋰離子電池充電器時(shí)熱調(diào)節(jié)保護(hù)功能的設(shè)計(jì)方法及要點(diǎn)，并給出了典型應(yīng)用電路。經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證，該方案達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：BQ24060；鋰離子電池；充電器；熱保護(hù)

鋰離子電池充電器的發(fā)熱問題一直是電子工程師在進(jìn)行鋰離子電池充電器設(shè)計(jì)時(shí)的難點(diǎn)之一，如果設(shè)計(jì)不周密，會(huì)帶來安全問題。從電量和容量?jī)煞矫鎭碇v，鋰離子電池的能量密度都很大，因此廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備，如PDA、MP3、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等。由于高集成度線性電池充電器簡(jiǎn)單易用、成本低、體積小，因此廣泛應(yīng)用于為單體鋰離子電池充電。但是，如果用不具備熱調(diào)節(jié)功能的適配器給便攜式系統(tǒng)鋰離子電池充電，線性充電器的散熱難題就會(huì)凸顯出來，難以保證在安全散熱范圍內(nèi)工作。這里介紹一種基于TI公司的鋰離子電池充電器專用芯片BQ24060、支持熱調(diào)節(jié)保護(hù)功能的鋰離子電池充電器的設(shè)計(jì)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)具備輸入過壓保護(hù)(VOP)功能。有著較強(qiáng)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、安全的滿充電的鋰離子電池充電器設(shè)計(jì)，其內(nèi)部集成了1 A功率FET以及電流傳感器，因而能夠承受高達(dá)26 V的輸入電壓。該產(chǎn)品還提供具備獨(dú)特安全與低壓降特性的全面充電管理功能，以延長(zhǎng)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(yù)充電方式、恒流熱調(diào)節(jié)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(nèi)部可編程充電定時(shí)器為充電終止和在熱調(diào)節(jié)狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)提供安全保障。

BQ24060充電算法縮短了充電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了總充電量的最大化，并可保護(hù)電池免遭過熱損壞或電損壞。當(dāng)電池電壓降到內(nèi)部閾值以下時(shí)，BQ24060會(huì)重新開始充電，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(hù)機(jī)制，以避免在沒有DC供電的情況下發(fā)生電池漏電的情況。此外，BQ24060經(jīng)過配置后，還能在LDO模式下工作，這樣，即使沒有電池，系統(tǒng)也能完全正常工作。在終端設(shè)備制造過程中，LDO模式的特性對(duì)全面系統(tǒng)測(cè)試前的電路板測(cè)試也相當(dāng)有用。