新型独立线性锂离子电池充电器

可充电电池通常用于为便携式设备供电，例如数码相机，PDA，移动电话和MP3播放器。墙上适配器是最常见的充电电源，但越来越多的应用正在利用可用的USB电源。LTC4061 和 LTC4062 专为为来自上述任一电源的单节锂离子电池充电而设计。

两款器件均使用恒流/恒压算法，可提供高达 1A 的充电电流（可编程），最终浮动电压精度为 ±0.35%。它们包括一个内部 P 沟道功率 MOSFET 和热调节电路，无需阻塞二极管或外部检测电阻器——基本充电器电路只需要两个外部元件。

LTC4061 和 LTC4062 包括可编程时间和基于电流的可编程充电终止方案。漏极开路充电状态引脚CHRG可根据应用需要进行编程，以指示电池充电状态。LTC4061 提供了一个 AC 电源漏极开路状态引脚 （ACPR），以指示输入端存在足够的电压来为电池充电。旨在最大限度地延长电池寿命和可靠性的其他安全功能包括负温度系数、NTC、电池温度检测 （LTC4061） 和 SmartStart™充电算法，通过防止不必要的充电循环来延长电池的使用寿命。

在 LTC4062 中，一个低 Iq精准比较器取代了 LTC4061 的 NTC 和 ACPR 功能。在未施加输入电源的情况下，LTC4062 内部低功率比较器能够在仅从电池吸收 10μA 电流的情况下工作。在施加输入电源的情况下，LTC4061 和 LTC4062 可进入停机模式，以将电源电流减小至一个非常低的值 （20μA） 并将电池漏电流减小至 2μA 以下。

内部热反馈调节充电电流，以在高功率操作或高环境温度条件下保持恒定的管芯温度。

可编程性

LTC4061 和 LTC4062 提供了极大的设计灵活性，包括可编程充电电流和可编程总时间终止或可编程电流终止。最大充电电流使用从 PROG 引脚到地的单个电阻器进行设置。通过监控PROG引脚电压并应用以下公式，可以随时确定从BAT引脚流出的充电电流：

电流检测阈值IDETECT是通过将电阻器RDETECT从IDET连接到地来设置的。该阈值用于改变CHRG引脚的状态，指示电池即将充满。或者，该阈值可以用作完成充电循环的终止电流阈值。

使用总时间终止时，充电时间通过连接电容器C来设定定时器，从定时器到地面。

定时器引脚控制 LTC4061 和 LTC4062 使用的端接方法。将外部电容器连接到 TIMER 引脚可激活一个内部定时器，该定时器在编程的时间段过后停止充电器。将 TIMER 引脚接地并将电阻连接到 IDET 引脚，一旦充电电流降至编程阈值以下，充电周期就会终止 （IDETECT).将 TIMER 引脚连接到输入电源可禁用内部端接，允许通过使能 EN输入手动关断充电器。

USB兼容性

LTC5 和 LTC4061 上的 C/4062 引脚提供了一种在两种不同的功率模式之间进行选择的简便方法：高功率和低功率。C/5 引脚上的逻辑高电平将充电电流设置为 PROG 引脚电阻器编程电流的 100%（高达 1A），而 C/5 引脚上的逻辑低电平将电流限值设置为 PROG 引脚电阻器编程电流的 20%。C/5引脚上的弱下拉默认为低功耗状态。

C/5引脚为可在墙上适配器或USB电源之间自动选择的应用提供了极大的灵活性，如图1所示。如果存在墙上适配器并且其电压高于 V千MP1，电源通过二极管D1施加，并且由于MP1处于打开状态，因此不使用通过USB端口可用的电源。MN1闭合，3.3kΩ和2kΩ电阻并联，将总最大充电电流设置为800mA（如果C/160设置为低，则为5mA）。如果没有墙上适配器，则 USB 为充电器供电;MN1开路，仅留下2kΩ电阻将充电电流设置为最大500mA。通过C/5引脚，可以根据USB应用将充电电流设置为100mA或500mA。

图1.LTC4061 和 LTC4062 USB/墙上适配器采用充电电流端接为锂离子电池充电器配置供电。

避免不必要的充电周期

LTC4061 和 LTC4062 专为避免不必要的充电周期而设计，以延长锂离子电池的使用寿命。当首次接通电源或退出停机模式时，LTC4061 和 LTC4062 会检查 BAT 引脚上的电压以确定其初始状态。如果 BAT 引脚电压低于 4.1V 的再充电门限 （相当于大约 80%–90% 的电池容量），则 LTC4061 和 LTC4062 将进入充电模式并开始一个完整的充电周期。如果BAT引脚高于4.1V，则电池几乎充满，充电器不会启动充电周期并进入待机模式。当处于待机模式时，充电器持续监控BAT引脚电压。当BAT引脚电压降至4.1V以下时，充电周期自动重启，内部定时器复位至编程充电时间的一半（如果使用时间终止）。这些功能消除了定期启动充电周期的需要，确保电池始终充满电并减少不必要的充电循环次数，从而延长电池寿命。

图2.LTC4062 锂离子电池充电器配置采用时间终止和电池检测。

故障检测和报告

LTC4061 具有一个 NTC （负温度系数） 输入，以根据电池温度鉴定充电，如图 3 所示。当电池温度高于或低于安全水平时，充电暂停，内部定时器冻结，CHRG引脚输出以C设置的频率闪烁方波定时器（如果在定时器模式下）或 1.5Hz（如果处于当前或用户端接模式（定时器连接到 GND 或输入电源）。使用 C 的眨眼频率定时器由以下公式设置：

图3.LTC4061 全功能齐全 （使用时间终止）。

此功能可以通过将NTC引脚接地来禁用。

虽然只有 LTC4061 能够报告温度故障，但两款器件都能够报告电池损坏。当BAT引脚电压低于2.9V涓流充电门限（VTRIKL），充电电流降低到编程值的10%。如果电池在总编程充电时间的 25% 以上保持涓流充电状态，充电器将终止充电并报告电池有缺陷。LTC4061 和 LTC4062 通过用一个方波驱动 CHRG 输出来报告此故障。该振荡的占空比为50%，频率由C设定定时器.

由CHRG输出驱动的LED表现出闪烁模式，向用户指示电池需要更换。通过切换EN输入或断开并重新向V供电，可以清除损坏的电池故障抄送.电池缺陷检测功能仅在使用时间终止时可用。

LTC4061 和 LTC4062 之间的特性差异

除了NTC功能外，LTC4061还有一个ACPR电源状态指示灯。当VCC上存在足够的电压来给电池充电时，该引脚被开路漏极NMOS器件拉低。否则，引脚将呈现高阻抗状态。

LTC4062 包括一个非专用的精准、低功耗比较器，以取代 NTC 和 ACPR 功能。比较器由BAT引脚供电，功耗仅为10μA。漏极开路输出 OUT 能够驱动 LED。该比较器的可能用途包括图2所示的精密低电池电量检测和用户可编程输入电源监控。

结论

LTC®4061 和 4062 是用于墙上适配器和 USB 电源的完整线性锂离子电池充电器。它们通过避免不必要的充电周期来延长电池的使用寿命。LTC4061 和 LTC4062 的充电端接多功能性、低静态电流、简单性、高集成度和小尺寸使其成为许多便携式 USB 应用的理想选择。LTC4061 和 LTC4062 采用小型 10 引脚扁平 3mm × 3mm DFN 封装。

审核编辑：郭婷