磷酸铁锂电池充电器CN3059

文章摘要：图2 磷酸铁锂电池充电电路充电器采用输出直流电压5V、输出电流1500mA的AC/DC适配器作电源。用红色LED作充电状态指示灯，用绿色LED作充电结束指示灯。设定恒流充电电流ICH=1000mA，则RISET为：RISET=1800V/1A=1.8kΩ （1）CIN(10μF)及COUT(10μF)是为保证充电器工作稳定的输入及输出电容，可采用多层陶瓷电容器（MLCC）。这里重点介绍精确电池电压检测电路。图3是一般电池电压检测电路，图4是精确电池电压检测电路。图3中，BAT端外接充电电池，内接由R1、R2组成的电阻分压器，其中间点为输入误差放大器，根据充电电池的实际

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图2 磷酸铁锂电池充电电路
　　充电器采用输出直流电压5V、输出电流1500mA的AC/DC适配器作电源。用红色LED作充电状态指示灯，用绿色LED作充电结束指示灯。设定恒流充电电流I_CH=1000mA，则R_ISET为：
R_ISET=1800V/1A=1.8kΩ  （1）
　　CIN(10μF)及COUT(10μF)是为保证充电器工作稳定的输入及输出电容，可采用多层陶瓷电容器（MLCC）。
　　这里重点介绍精确电池电压检测电路。图3是一般电池电压检测电路，图4是精确电池电压检测电路。图3中，BAT端外接充电电池，内接由R1、R2组成的电阻分压器，其中间点为输入误差放大器，根据充电电池的实际电压来对电池进行预充电、恒流充电及恒压充电。若在恒流充电时的充电电流为I_CH、B_AT端的电压为V_BAT，电池的电压为V’_BAT。若BAT端到电池正极之间的金属连接线的电阻为△R，则I_CH电流从BAT端到电池正极间的电压降V_DROP =I_CH×△R，则V_BAT=I_CH×△R+V’_BAT (V’_BAT＜V_BAT）。充电电流越大，则V_BAT与V’_BAT的差值越大。输入到误差放大器的电压是V_BAT的分压而不是V’_BAT的分压，因此产生电池实际电压的检测误差。
　　再看图4电路，BAT端向电池充电。另外，由电池正极加一条连接到FB端，将电池电压通过R1、R2分压器后输入误差放大器。

图3 一般电池电压检测电路

图4 精确电池电压检测电路
　　粗看起来，FB端、电池正极端及BAT端是同电位的。但要注意的是从BAT端流到电池正极的电流是I_CH，若连接线电阻为△R，其压差V_DROP=I_CH×△R；而若从电池正极流入FB的电流是I_FB，连接线电阻也为△R，则V’_BAR－V_FB的压差为I_FB×△R。因为I_CH往往是0.xA～1A，而I_FB≈3μA ，所以V_BAT与V’_BAT的压差较大，而V’_BAT与V_FB之间的压差甚小（V_BAT＞V’_BAT＞V_FB），用V_FB端反馈到误差放大器的电压与电池的实际电压更接近，即检测电池电压更精确。这一种精确测量方法也称为开尔文检测法（KeLvin）。用这方法精确检测电池电压可使电池的终止充电电压更精确，电池也冲的更满。
2 充4V铅酸电池或3节镍氢电池或锂离子电池的电路
　　在FB端与电池正极之间加一个R_VSET电阻，可以调节恒压充电的电压这一特点，则除充磷酸铁锂电池外，还可组成简易4V铅酸电池或3节镍氢电池充电器，电路如图5所示。

图5 铅酸电池或镍氢电池充电器电路
　　设定的终止充电电压V_bat与R_VSET的关系为：
V_bat（V）=3.6（V）+3.04×10-6（A）×R_VSET（Ω）            （2）

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