升壓/降壓型電流源對電池充電

對于電池充電來說，高效率的降壓(buck)接法是常用的選擇。但是，如果發(fā)生特殊情況，那么就需要不同的方法，這些特殊情況有：電源電壓小于電池電壓，或者(更差的情況是)電源電壓在高于電池電壓與低于電池電壓的范圍變化。充電器可能需要適應(yīng)多個(gè)電壓源，這取決于哪一個(gè)正在工作，它也可能需要向具有不同節(jié)數(shù)的電池充電。圖1的電路可以符合所有這些要求，它從4V至15V的輸入向1至15節(jié)電池充電。

圖1. 此通用的電池充電器圍繞控制器IC構(gòu)成，使之產(chǎn)生幅度由運(yùn)放調(diào)整的平均電流。

　　所示的結(jié)構(gòu)是單端、初級電感變換器(SEPIC)，具有升壓/降壓能力?？刂破?IC1)通常穩(wěn)定輸出電壓，但在此情況下，引腳3的電阻分壓器保持反饋不足，使系統(tǒng)產(chǎn)生電流脈沖，其大小由限流電路決定。為了穩(wěn)定充電電流，運(yùn)放通過比較R2電壓(正比于充電電流)與來自IC1內(nèi)的基準(zhǔn)電壓來調(diào)整Q1的電流限制。S1和S2可設(shè)置充電電流大小。

　　R1設(shè)置的最大Q1電流(4A)處于L1的容量之內(nèi)，但它允許一定的飽和與發(fā)熱。如果峰值電感電流不足，那么IOUT將略有下降，達(dá)不到要求的最大值(1A)。如果VIN高而VOUT低，那么可以通過改變運(yùn)放反相輸入端的電阻來得到較大的充電電流。較大的電流要求通過降低R1來設(shè)置較大的峰值電流。在此情況下，L1、L2、C1和C2必須較大以便能夠承受較大的電流。

　　為了限制Q1、C1、C2和D1上的電壓，連接在IC1引腳3的電阻把電池兩端的最大輸出電壓設(shè)置為28V?？梢酝ㄟ^調(diào)整電阻來擴(kuò)展此電壓，但要注意Q1和D1必須承受稍大于VIN + VOUT的電壓，而耦合電容(C1)必須承受VIN。整個(gè)充電電流流過C1，所以要保證任何替代器件能滿足所需的電壓和紋波電流。C1和C2是無極性陶瓷電容，如果換成帶極性的電容，那么應(yīng)保持所示的極性。

　　如圖所示，VIN最大值約為15V。如果限制加到IC1 (引腳2)的電源電壓，那么此值還可以更高。為達(dá)到此目的，可以加一個(gè)線性穩(wěn)壓器，或者用MAX773代替MAX770，MAX773從內(nèi)置的分路穩(wěn)壓器獲得其電源。注意L1和L2之間的任何耦合均假定了由圓點(diǎn)所示的極性，但是電路的工作并不取決于這種耦合。