使用非标准终止电压为锂电池充电

通过在锂电池充电器IC中增加一个双通道运算放大器和一些其他元件，您可以将充电电压调节到标准锂电池（3.6V至4.2V）范围内的任意水平。

锂电池多年来一直由许多制造商生产，它们已经形成了一种相当标准的产品——最大充电电压为 4.2V ±1%。因此，目前可用于为锂电池充电的大多数IC都设计为4.2V充电，容差为±1%。

然而，在过去几年中，一种不同的锂电池技术已经进入市场，提供更高的功率密度，接受比标准电池更高的充电和放电速率，并具有各种充电终止电压。该设计理念修改了标准高端IC充电器的应用电路，以提供不同的终止电压和更高的电流速率，同时保持充电器的所有原始功能。

在这种情况下，要充电的电池是ANR26650m1型，由A123系统公司制造。它接受 3A （1.3C） 的标准充电模式，并可在 10A （4.34C） 下快速充电，充电终止电压为 3.6V。因此，它代表了终止电压范围在4.2V和3.6V之间的电池类型。图1所示电路是对IC应用电路的修改，设计用于为1至4节4.2V锂电池（MAX1737）充电。通过增加一个微功率双通道运放（MAX4163）和一些电阻，这种修改允许为3.6V电池充电。

图1.所示的双通道运算放大器和相关外部元件使该锂电池充电器能够接受新的低压锂电池。

修改后还会改变检流电阻值（R.CS），从而将充电电流限制增加到 A123 Systems 电池在标准充电 （3A） 中可接受的限制。功率元件 N1、N2、D1、D4 和 L1 适用于高达 3A 的充电电流。

对于高于 3A 的电流，外部开关 N1–N2 的额定漏极电流应较高，但漏极电压相似。它们产生的总开关电荷不应比MAX1737数据资料中建议的多得多。如果充电电流超过3A，二极管D1和D4的最大额定电流也应增加。

MAX1737充电器内部设置为4.2V ±0.8%）时从恒流模式（CC）切换到恒压模式（CV）。MAX4163双通道运放配置为修改该门限。放大器A2作为同相放大器连接，增益为1.16，因此当其输入为3.6V时产生4.2V。A2 输出连接到充电器的 BATT 端子（通常用于检测电池电压），因此充电器现在在 3.6V 的电池电压下从 CC 切换到 CV。

A2 输入连接到要充电的电池的正极端子。如果与A2相关的电阻具有1%容差，则终止电压误差为3.62V -1.1%/+1.2%。使用容差更好的电阻时，该误差可能接近充电器的误差（0.8%）。您还可以使用充电器的 VADJ 功能（引脚 8）获得更高的精度。

放大器A1配置为增益为1的差分放大器。其基准电压（差分输入电压为零时输出假定的电压）是A2输出。A1 的输出连接到充电器的 CS 端子。（IC将充电电流检测为BATT和CS之间的电压差。当下降穿过 R.CS为零，BATT 和 CS 之间的差异也为零。A1 的差分输入通过 R 连接.CS.因此，它们两端的电压由一增益电路重复，作为端子BATT和CS之间的电压差，如IC要求的那样。ISETOUT 端子设置为 1/2V裁判，电池充电至3.6V/节CV，充电电流为0.100V/R.CS以 A1 输出交付。

受充电器检测输入的这些修改影响的另一个参数是允许开始完全充电的电压（未经修改时，此充电器为2.5V/节电池）。放大器A2将该电压（至2.14V）的调节系数与CC/CV切换电压的系数相同。当连接低于 2.14V 的电池电压时，充电器进入预认证模式，在该模式下，它以 1/10 I 的速度充电外设置直到电压升至2.14V以上。然后，它应用完全充电速率。

双通道运算放大器的最大电源电压对该电路可充电的最大电池数施加了2个限制。图2显示了使用图1修改电路获得的V/I充电曲线。

图2.图1电路的充电电流与电池电压的关系。

省会不会：郭婷