通过SMBus传输接收恒流值 - SMBus编程智能电池充电器的设计

　当通过SMBus传输接收恒流值时，它被RILIMIT定标和限制到低于编程值。此修正值编程电流DAC，设置DC充电电流。电流DAC是10位△∑DAC，当希望充电电流时，它从PROG引脚吸收电流（见图2）。放大器PROG引脚吸收电流（见图2）。放大器CAI感测RSENSE上的压降并使此电压跨接到RS2（200Ω）；流经RS2的电流通过电流镜像做为PROG引脚上的上接电流。流经RS2电流与来自PROG引脚电流相匹配由CA2实现恒流工作。由于DAC输出是一串脉冲，所以需要平滑电容器对脉冲滤波使其变为DC。

　　LTC1759需要两个电源。PWM电路在墙式适配器电源断开时直接通过Vcc引脚运行，逻辑功能运行与VDD电源无关。PWM电路在去掉AC电源时能进入40μA微功率停机模式，使逻辑和SMBus工作能保持运行，这是Intel ACPI标准所需要的。这种分离电源也使逻辑和SMBus能根据系统设计为员的需要运行在3V和5V.为使LTC1759逻辑功耗最小，逻辑电流由时钟电路激励，时钟电路当无动作时停机并苏醒服务于SMBus动作或产生中断。一旦请求服务，LTC1759便返回到休眠。

　　当去掉AC电源或去掉电池时，通过CHGEN-SDB引脚组合发生PWM停机。LTC1759通过DCDIV通脚检测AC损耗。阈值通常设置恰好低于墙式适配的最小有效电压。AC电源状态通过SMBus可由系统读出。UV引脚只用于置PWM电路进入微功率停机状态，它直接连到墙式适配器电源。

　　在设计中电感器选择不是关键，这是因为充电器的环路响应在意地设置很慢。实际的低限值为15μH左右，低值电感器将产生较高的纹波电流，在输出需要较低ESR电容器。

　　输出电容的选择对ESR（等效串联电阻）不是很苛刻，但必须处理来自充电器的所有纹波电流。不用考虑电池的纹波电流，因为充电器有效阻抗远远大于电感器的ESR。很多电池组具有内部串联保护MOSFET，这提高了电池ESR。在多电池配置中也有与电池串联的功率路由MOSFET，进一步增加了电池ESR。从充电器观点，输入电容器ESR可高达1Ω，使电容器选择范围宽。当采用电阻或电子负载时，可能会发生某种不稳定性。增加300Ω电阻器与PROG引脚电容器串联或在输出置10μF电容器能改善稳定性。在输出不需要用陶瓷电容器，因为在很轻负载电流声频下开关变换器变得不连接和在下降周期开始时电容器会造成噪声，应该采用钽电容。输入电容选择由充电器输入纹波电流（一般为最大输出电流的1/2）决定。对于4A充电器建议用22μF（50V）陶瓷电容器，它一般可处理2A纹波电流。

　　从电池到墙式适配器的电流保护由P-沟MOSFET（Q1）提供。电压比较器监控跨接在MOSFET上的电压而且当墙式适配降到电池电压之上小于200mV时关闭MOSFET。尽管价廉的二极管可用于替代以MOSFET，但MOSFET只增加100mV到0.4V低压差工作模式而不产生额外的热量。在没有电池起动时间，采用MOSFET附加二极管使墙式适配器电源能达到Vcc引脚并为PWM控制电路供电。

　　主要的补偿是d PROG引脚上进行；然而DAC脉冲滤波要求确定电容器有效值。脉冲纹波电流必须小平200mV或环路起伏（在轻载充电电流时出现的环路不稳定性）。Vc引脚电容器的主要功能是提供自启动支持。必须有一个1.5K电阻器与Vc引脚电容器串联以能恰当停机。

　　从热观点考虑，输出电压在电池温度充电范围内保持大约0.5%精度。精度越高，电流充电容量就越大，而更重要是在电池中与电压基充电终端电路有关的问题就会更少。

　　关于SMBus加速泵，AC适配电流限制，安全信号感测，安全电压和电流范围设计等问题在此就不一一详述。

　　结语

　　LTC1579遵从智能电池系统组织发表的智能电池充电器标准。充电器控制器也遵从Intel的ACP标准，甚至当没有AC墙式适配器电源时也能响应系统指令。该充电器提供最宽的电流和电压工作范围。LTC1759具有价廉、高性能和安全的特点，比其他智能电池充电器优越。