鋰電池充電原理及合適充電電壓電流的選擇

　　MOSFET來(lái)切換電源，最好對(duì)二極管導(dǎo)通壓降、MOSFET導(dǎo)通 壓降和電池電壓進(jìn)行比較，把壓降與電池電壓的比值看作效率損失。例如，把一個(gè)正向壓降為350mV的 肖特基二極管用來(lái)切換Li+電池（標(biāo)稱(chēng)值3.6V），損失則為9.7%，如果 用來(lái)切換兩節(jié)AA電池（標(biāo)稱(chēng)值2.7V），損失為13%。在低成本設(shè)計(jì)中，這 些損失可能還可以接受。但是，當(dāng)使用了高效率的DC-DC時(shí)，就要權(quán)衡DC-DC的成本和把二極管升級(jí)為MOSFET帶來(lái)的效率改善的成本。

　　MOSFET，還要考慮到產(chǎn)品上所用電池的放電特性。鋰電池的放電特性如下：

　　鋰電池在常溫狀態(tài)下，消耗了90%的電量的時(shí)候，電壓還是會(huì)保持 在3.5V左右，選 擇一個(gè)好點(diǎn)的LDO器件。 那么在3.5V的時(shí)候，輸出電壓還是會(huì)穩(wěn)定在3.3V.

　　LDO RT9193來(lái)看，負(fù)載電阻在50歐姆，負(fù) 載電流60mA的時(shí)候，輸入電壓和輸出電壓關(guān)系如下表所示：

　　2.8V2.65V

　　3.4v3.3V

　　4.0V3.0V

　　，即使是鋰電池消耗了90%的電量的時(shí)候， LDO的輸出端依然可以穩(wěn)定輸出3.3V.從圖一 A210的供電電路分析，加上硅二極管D1以 后， LDO輸入電壓=3.5---0.7V=2.8V. 這樣只要模塊燒錄可以在2.4V左 右工作的程序，硅二極管也可以在此電路中使用了。

　　從電路性能上來(lái)考慮， 使用鍺二極管或者肖特基二極管是最好的 選擇。

　　具體采用什么電路設(shè)計(jì)，還需要根據(jù)自己的產(chǎn)品其他電路工作電壓范圍和特性， 成本等幾方面考慮了。

　　1.鋰離子電池充電要求的最適合電流是多少？

　　鋰離子電池充電要求首先恒流充電，即電流一定，而電池電壓隨著充電過(guò)程逐步升高，當(dāng)電池端電壓達(dá)到4.2V（4.1V），改恒流充電為恒壓充電，即電壓一定，電流根據(jù)電芯的飽和程度，隨著充電過(guò)程的繼續(xù)逐步減小，當(dāng)減小到0.01C時(shí)，認(rèn)為充電終止。（C是以電池標(biāo)稱(chēng)容量對(duì)照電流的一種表示方法，如電池是 1000mAh的容量，1C就是充電電流1000mA，注意是mA而不是Ah，0.01C就是10mA。）為什么認(rèn)為0.01C為充電結(jié)束：這是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T18287-2000所規(guī)定的，也是討論得出的。以前大家普遍以20mA為結(jié)束，郵電部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YD/T998-1999也是這樣規(guī)定的，即不管電池容量多大，停止電流都是20mA。國(guó)標(biāo)規(guī)定的0.01C有助于充電更飽滿(mǎn)，對(duì)廠(chǎng)家一方通過(guò)鑒定有利。另外，國(guó)標(biāo)規(guī)定了充電時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)，就是說(shuō)即使還沒(méi)有達(dá)到0.01C，8小時(shí)到了，也認(rèn)為充電結(jié)束。（質(zhì)量沒(méi)問(wèn)題的電池，都應(yīng)在8小時(shí)內(nèi)達(dá)到 0.01C，質(zhì)量不好的電池，等下去也無(wú)意義）鋰離子或鋰聚合物電池組的最佳充電速率為1C，這意味著一個(gè)1000 mAh的電池組要以1000mA的電流進(jìn)行快速充電，以這種速率充電可以實(shí)現(xiàn)最短的充電時(shí)間，而且不會(huì)降低電池組的性能及縮短使用壽命。對(duì)于容量不斷增加的電池組，欲達(dá)到這種滿(mǎn)意的充電速率，提高充電電流值是不可避免的。

　　2.鋰離子電池充電要求的最適合電壓是多少？

　　鋰離子電池標(biāo)稱(chēng)電壓3.7V（3.6V），充電截止電壓4.2V（4.1V，根據(jù)電芯的廠(chǎng)牌有不同的設(shè)計(jì)）怎樣區(qū)別電池是4.1V還是 4.2V：消費(fèi)者是無(wú)法區(qū)分的，這要看電芯生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品規(guī)格書(shū)。有些牌子的電芯是4.1V和4.2V通用的，比如ATB（東芝），國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家基本是4.2V。把 4.1V的電芯充電到4.2V會(huì)怎么樣：會(huì)使電池容量提高，感覺(jué)很好用，待機(jī)時(shí)間增加，但會(huì)減短電池的使用壽命。比如原來(lái)500次，減少到300次。同樣道理，把4.2V的電芯過(guò)充，也會(huì)減短壽命。鋰離子電芯是很嬌嫩的。既然電池內(nèi)有保護(hù)板，我們是否就可以放心了呢：不是，因?yàn)楸Ｗo(hù)板的截止參數(shù)是 4.35V（這還是好的，差的要4.4到4.5V），保護(hù)板是應(yīng)付萬(wàn)一的，假如每次都過(guò)充，電池也會(huì)很快衰減的。

　　3.蘋(píng)果iPhone的電池規(guī)格是多少？

　　蘋(píng)果iPhone的電池規(guī)格是標(biāo)稱(chēng)電壓3.7V，充電截止電壓4.2V，電池容量1400mAh， 按照我們上面的所講的，最佳充電速率1C，需要達(dá)到1400mA的電流開(kāi)始充電，電壓為3.7V，在電壓達(dá)到4.2V后，開(kāi)始進(jìn)行恒壓充電，直到達(dá)到 0.01C也就是14mA停止充電。

　　4.usb接口和充電器的電壓、電流分別是多少？

　　usb接口的電流是500mA，電壓是＋5V，如果在充電過(guò)程中打開(kāi)HWinfo，你也可以看到External Power一項(xiàng)是500mA充電器是為iPhone設(shè)計(jì)的，電壓我想大家都明白那個(gè)白色的，可以插進(jìn)電源插座的小方塊是干什么的吧，就不用我再說(shuō)了吧？使用充電器充電是，打開(kāi)HWinfo可以看到 External Power一項(xiàng)是1000mA綜上所述，當(dāng)你使用usb來(lái)充電的時(shí)候，電壓是＋5V，而電流只有500mA，我們?cè)趨⒖?、2問(wèn)題的答案就知道這種辦法會(huì)增加電池容量，用起來(lái)很爽，但是會(huì)減短電池使用壽命。當(dāng)使用充電器來(lái)充電時(shí)，大家可能會(huì)問(wèn)，你不是說(shuō)最佳速率是1C嗎？那iPhone應(yīng)該是1400mA 的充電電流才對(duì)啊，沒(méi)錯(cuò)，可是國(guó)家還有一個(gè)規(guī)定，國(guó)標(biāo)規(guī)定的低倍率充電是0.2C（仲裁充電制式），還以iPhone的1400mAh 容量的電池為例，就是280mA，理論上越小對(duì)電池越有好處。但你總不能為了一塊電池充電等3天吧。（容量mAh＝電流mA×?xí)r間h）所以蘋(píng)果選擇了 0.7C，大部分的電池在0.5C--0.8C之間5你們可以選擇了！很明顯有人使用usb充電，感覺(jué)時(shí)間較長(zhǎng)，但是那是以犧牲電池壽命作為代價(jià)的。

　　所以。使用哪一種方法你們自己選擇吧！