低成本的多节串联锂离子电池的充电电路

本文提供了一种低成本的多节串联锂离子电池的充电电路方案，可以实现对电池以CC/CV模式进行充电。
关键词： KA7500B  TL494  恒流  恒压  锂离子电池充电器  反馈电路
文中所述的集成电路KA7500B是三星公司出品的一颗专用的脉宽调制型开关电源集成控制器，它与TL494完全兼容并可互换。该电路方案如下图所示。

下面对该电路的工作原理作一说明：
图中所绘电路本质上是一个电源电路，具有恒流/恒压输出功能。它带有两路反馈电路，为电流反馈和电压反馈，其中电流反馈的正、负极对应KA7500B的第1、2脚，输出电流在电阻R12和R20上产生一压降，该压降经R9、R10和R14、R15电阻回馈回来，当KA7500B的第1脚电压大于第2脚电压时，KA7500B会减小输出脉宽（第8、11脚），使电流减小，否则增加脉宽，使输出电流恒定在预设值，其恒流值符合以下公式：

式中R为R12和R20并联后的阻值，因此恒流值理论上计算值为735mA。
电路中的电压反馈的正、负极对应KA7500B的第16、15脚，在上电后，KA7500B的第14脚输出稳定的5V电压，该电压使LED发光，作为电源指示，同时该5V电压作为基准电压，提供给KA7500B的15脚作为电压基准，输出电压经过R19、R10、VR1和R17分压后，与电压基准比较，当电压太大时，则减小脉宽，太小则增加脉宽，使之保持恒定的输出电压值，其输出电压值符合下列公式：

由于KA7500B的两路反馈是在其内部是相“与”后再进行控制的，因此当输出电压低于恒压值时，电流反馈起控制作用，当输出电压达到8V4后，电压反馈起控制作用，这样电路就完成了恒流/恒压控制功能，其原理与稳压电源的工作原理完全一样，只是该电路为开关电源控制方式，因此效率高，温升低。
图中的D1为防止极性反相输入二极管，D2为开关电源工作的续流二极管，T1工作于开关状态。
在明白其工作原理后，要想对其进行扩展应用就简单多了，现分述如下：
1、正常使用时，调整VR1电位器可得到相应的输出电压。
2、充不同容量锂离子电池：可改变R12和R20的阻值，所需电流值可按照前文所述公式自行计算来设定。若电流太大时，需给T1加装一散热片，同时续流二极管应改用1N5822，以承受更大电流。
3、充高电压锂电池：只需改变R10或R17即可，具体所需输出电压值可按公式计算后设定。
4、作高精度稳压电源：其输出电压原理与上述一致，但需要注意纹波，可能情况下应加大电路中电感的电感量和滤波电容，以减小纹波。