使用非標準終止電壓為鋰電池充電

通過在鋰電池充電器IC中增加一個雙通道運算放大器和一些其他元件，您可以將充電電壓調節到標準鋰電池（3.6V至4.2V）范圍內的任意水平。

鋰電池多年來一直由許多制造商生產，它們已經形成了一種相當標準的產品——最大充電電壓為 4.2V ±1%。因此，目前可用于為鋰電池充電的大多數IC都設計為4.2V充電，容差為±1%。

然而，在過去幾年中，一種不同的鋰電池技術已經進入市場，提供更高的功率密度，接受比標準電池更高的充電和放電速率，并具有各種充電終止電壓。該設計理念修改了標準高端IC充電器的應用電路，以提供不同的終止電壓和更高的電流速率，同時保持充電器的所有原始功能。

在這種情況下，要充電的電池是ANR26650m1型，由A123系統公司制造。它接受 3A （1.3C） 的標準充電模式，并可在 10A （4.34C） 下快速充電，充電終止電壓為 3.6V。因此，它代表了終止電壓范圍在4.2V和3.6V之間的電池類型。圖1所示電路是對IC應用電路的修改，設計用于為1至4節4.2V鋰電池（MAX1737）充電。通過增加一個微功率雙通道運放（MAX4163）和一些電阻，這種修改允許為3.6V電池充電。

圖1.所示的雙通道運算放大器和相關外部元件使該鋰電池充電器能夠接受新的低壓鋰電池。

修改后還會改變檢流電阻值（R.CS），從而將充電電流限制增加到 A123 Systems 電池在標準充電 （3A） 中可接受的限制。功率元件 N1、N2、D1、D4 和 L1 適用于高達 3A 的充電電流。

對于高于 3A 的電流，外部開關 N1–N2 的額定漏極電流應較高，但漏極電壓相似。它們產生的總開關電荷不應比MAX1737數據資料中建議的多得多。如果充電電流超過3A，二極管D1和D4的最大額定電流也應增加。

MAX1737充電器內部設置為4.2V ±0.8%）時從恒流模式（CC）切換到恒壓模式（CV）。MAX4163雙通道運放配置為修改該門限。放大器A2作為同相放大器連接，增益為1.16，因此當其輸入為3.6V時產生4.2V。A2 輸出連接到充電器的 BATT 端子（通常用于檢測電池電壓），因此充電器現在在 3.6V 的電池電壓下從 CC 切換到 CV。

A2 輸入連接到要充電的電池的正極端子。如果與A2相關的電阻具有1%容差，則終止電壓誤差為3.62V -1.1%/+1.2%。使用容差更好的電阻時，該誤差可能接近充電器的誤差（0.8%）。您還可以使用充電器的 VADJ 功能（引腳 8）獲得更高的精度。

放大器A1配置為增益為1的差分放大器。其基準電壓（差分輸入電壓為零時輸出假定的電壓）是A2輸出。A1 的輸出連接到充電器的 CS 端子。（IC將充電電流檢測為BATT和CS之間的電壓差。當下降穿過 R.CS為零，BATT 和 CS 之間的差異也為零。A1 的差分輸入通過 R 連接.CS.因此，它們兩端的電壓由一增益電路重復，作為端子BATT和CS之間的電壓差，如IC要求的那樣。ISETOUT 端子設置為 1/2V裁判，電池充電至3.6V/節CV，充電電流為0.100V/R.CS以 A1 輸出交付。

受充電器檢測輸入的這些修改影響的另一個參數是允許開始完全充電的電壓（未經修改時，此充電器為2.5V/節電池）。放大器A2將該電壓（至2.14V）的調節系數與CC/CV切換電壓的系數相同。當連接低于 2.14V 的電池電壓時，充電器進入預認證模式，在該模式下，它以 1/10 I 的速度充電外設置直到電壓升至2.14V以上。然后，它應用完全充電速率。

雙通道運算放大器的最大電源電壓對該電路可充電的最大電池數施加了2個限制。圖2顯示了使用圖1修改電路獲得的V/I充電曲線。

圖2.圖1電路的充電電流與電池電壓的關系。

省會不會：郭婷