CN3702 一款鋰電池充電芯片

大家在學習智能車或者飛行器的時候，是不是外接一個電池？最近剛好學習了一款充電芯片，來和大家分享一下，也算是我的一點點筆記。

一款7.4V鋰電池，基本上也滿足了單片機的外設，如果需要12V或者24V的電壓，請大家換成對應的電池，充電芯片也有對應的，基本上大同小異。

充電芯片是CN3702，一款PWM降壓模式雙節鋰電池充電管理集成電路，獨立對鋰電池充電進行自動管理，具有封裝外形小，外圍元器件少和使用簡單等優點。它具有恒流和恒壓充電模式，非常適合鋰電池的充電。在恒壓充電模式，CN3702將電池電壓調制在8.4V，精度為±1%；在恒流充電模式，充電電流通過一個外部電阻設置。

下圖就是該芯片的IO引腳：

下圖就是該芯片的參考電路圖：

當VCC管腳電壓大于低壓鎖存閾值，并且大于電池電壓時，充電器正常工作，對電池充電。如果電池電壓低于5.6V，充電器自動進入涓流充電模式，此時充電電流為所設置的恒流充電電流的15%。當電池電壓大于5.6V，充電器進入恒流充電模式，此時充電電流由內部的200mV基準電壓和一個外部電阻RCS設置，即充電電流為200mV/RCS。當電池電壓繼續上升接近恒壓充電電壓時，充電器進入恒壓充電模式，充電電流逐漸減小。當充電電流減小到EOC管腳電阻設置的值時，充電結束，DRV管腳輸出高電平。漏極開路輸出管腳內部的晶體管關斷，輸出為高阻態；另一個漏極開路輸出管腳內部的晶體管接通，輸出低電平，以指示充電結束狀態。

為了監測電池溫度，需要在TEMP管腳和GND管腳之間連接一個10kΩ的負溫度系數的熱敏電阻。如果電池溫度超出正常范圍，充電過程將被暫停，直到電池溫度回復到正常溫度范圍內為止。CN3702內部還有一個過壓比較器，當BAT管腳電壓由于負載變化或者突然移走電池等原因而上升時，如果BAT管腳電壓上升到恒壓充電電壓的1.08倍時，過壓比較器動作，關斷片外的P溝道MOS場效應晶體管，充電器暫時停止，直到BAT管腳電壓回復到恒壓充電電壓以下。在某些情況下，比如在電池沒有連接到充電器上，或者電池突然斷開，BAT管腳的電壓可能會達到過壓保護閾值。此為正?，F象。

以下就是充電電流與充電電壓的關系：

以下是充電器狀態和LED的關系：

為了保證CN3702能夠正常工作和提高轉換效率，在設計PCB時，需要考慮下面幾點：

(1)為了保證盡可能低的電磁輻射，兩個二極管，P溝道MOS場效應晶體管，電感和輸入濾波電容的引線 要盡量短。輸入電容的正極到P溝道MOS場效應晶體管的距離也要盡量短。

(2)在COM1，COM2和COM3管腳的回路補償元件的接地端要接到CN3702的模擬地(GND)，這樣可以避免開關噪聲影響回路的穩定性。

(3)輸出電容的接地端和輸入電容的接地端要先接到同一塊銅皮再返回系統的地端。

(4)模擬地和流經大電流(功率地)的地要獨自返回系統地。

(5) CN3702的GND管腳和PGND管腳也具有散熱的功能，所以接地的銅皮面積要盡可能大。對于輸入電壓比較高或者片外P溝道MOS場效應晶體管的柵極電容比較大的情況，此點尤其重要。

(6)將充電電流檢測電阻RCS靠近電感的輸出端，其放置方向要保證從芯片的CSP管腳和BAT管腳到RCS的連線比較短。CSP管腳和BAT管腳到RCS的連線要在同一層次上，而且距離要盡可能小。

(7)為了保證充電電流檢測精度，CSP管腳和BAT管腳要直接連接到充電電流檢測電阻上。如下圖所示：

如果你遇到充電之后，電壓很明顯低于8.4V的情況，請通過以下情況解決：

降低第7腳電阻；降低充電電流；增大輸入電容和輸出電容值；降低輸出電池接插件的接觸阻抗。

如果你接入的是高電壓，一般大于20V時，由于電源導線的寄生電感和輸入電容以及PCB板布局布線產生的寄生電容影響，在上電和掉電瞬間產生浪涌電壓，如果浪涌電壓超過一定的值，會損壞CN3702。遇到這種情況時，可以參考下面的優化電路。其中紅色框內是優化后的電路部分。