高效率锂离子电池充电器解析 - 太阳能电池充电器可在低光照环境中保持高效率

　　LT3652 的 /CHRG 引脚在所需充电电流超过 2A 编程最大充电电流的 1/10 （即 200mA） 时被拉至低电平。当充电电流被输入调节环路减小至 200mA 水平以下时，/CHRG 引脚变至高阻抗，这允许将 M1的栅极上拉至 V_BAT，从而使能 FET M1。该 FET 把 R7 拉至地，从而启用了一种输入电压 UVLO 功能 （其采用了 SHDN 引脚以及由 R6 和 R7 构成的电阻分压器）。UVLO 功能采用该分压器进行设置，以拥有一个 18V 的下降门限和一个 20V 的上升门限。下降门限是一个关键性的设计参数值，而且必须被设置为一个高于输入调节电压、并且比上升门限低 10% 的电压 （这是 LT3652 停机门限迟滞决定的）。

　　在低照度条件下，当可用的太阳能电池板功率不足以让 LT3652 提供所需的充电电流时，LT3652 的输入电压调节环路将减小输出充电电流，直到充电器输入功率与太阳能电池板提供的可用功率相等为止。当输入调节环路运行时，V_IN 上的太阳能电池板电压被保持在 17V 的编程峰值电源电压，从而最大限度地增加了太阳能电池板所产生的功率。如果太阳能电池板照度变得足够低，以至于可用的太阳能电池板功率对应于200mA 以下的充电电流，则 /CHRG 引脚将变至高阻抗且 UVLO 功能通过 M1、R6 和 R7 来使能。

　　由于V_IN 处于 17V （这低于 UVLO 下降门限），因此 LT3652 停机，从而停用所有的电池充电功能电路。当电池充电器停用时，几乎所有的太阳能电池板输出电流都在给输入电容器 （C1） 充电，这使得V_IN 上的电压增加，直至达到 20V 的 UVLO 上升门限为止，从而重新使能 LT3652。由于电池充电器在V_IN 远远高于 17V 输入调节门限的情况下重新使能，所以全部的充电电流均流入电池。作为针对高电池充电电流水平的响应，/CHRG 状态引脚被拉至低电平，这将停用 UVLO 功能。只要电池充电器所需的功率低于可从太阳能电池板获得的功率，太阳能电池板电压将骤降，直到V_IN 降低至 17V 为止，此时利用输入调节来减小电池充电电流以维持该电压。当充电电流再次减小至 200mA 时， /CHRG 引脚变至高阻抗，UVLO 电路被重新启用，停用/使能循环重复进行，从而产生一串充电电流“突发脉冲”，其取平均至与可从太阳能电池板获得之功率相对应的电池充电电流。

　　图 5 示出了图 2 中电路的 PWM 操作。当 LT3652 停用时，VIN 上的电压从 17V 的输入调节门限斜坡上升至 20V 的停机门限。LT3652 /CHRG 引脚上的电压在充电器使能时为低电平，而在充电器停用时则为高电平。当充电器停用时，太阳能电池板的能量被存储在输入电容器中，因此从太阳能电池板提供的输出功率保持连续。太阳能电池板的效率对应于PWM 操作期间太阳能电池板上的平均电压 （其大约为 18.5V）。

　　图 5：PWM 操作期间的V_IN 波形 （对于图 2 中的电路）

　　高效率铅酸电池充电器

　　图 6 示出了一款具低电流 PWM 功能的 6 节铅酸电池充电器。该电池充电器专为那些与图 2 中充电器所用的太阳能电池板特性相似的太阳能电池板而设计。

　　图 6：17V V_MP 太阳能电池板至 6 节 2A 铅酸电池充电器

　　该铅酸电池充电器执行一种三级铅酸电池充电模式，其采用了 2A 大电流充电模式充电、吸收模式充电 （至 14.4V） 和浮动充电维护 （在 13.5V）。这款电池充电器在以恒定电流/恒定电压 （CC/CV） 特性进行充电时可提供最高 2A，充电至高达 14.4V 的吸收模式调节电压，前提是太阳能电池板可提供足够的输入功率。当电池接近 14.4V 的调节电压时，充电电流减小，并将在充电电流下降至 200mA （即最大充电电流的 1/10 ［C/10］） 时完成吸收模式充电。