搞定便携式锂电池包快速充电设计

随着便携式产品的迅速发展，各种电池的用量大增，贝能国际有限公司推出便携式锂电池包充电管理快速充电参考设计。本参考设计采用Microchip公司的MCP19118作控制芯片，Infineon的第5代OptiMOS作功率转换，对便携式锂电池包进行快速大电流充电管理，外围器件少，电转换效率高，纹波电流小，保护功能完善。

控制芯片MCP19118为具有同步驱动器的数字增强型功率模拟控制器，集成了模拟PWM控制器和8位MCU，既有模拟器件的快速动态响应，也可以灵活的实现充电曲线及各种功能。第5代OptiMOS的Rdson更小，寄生电容更小，寄生二极管的Trr也更小，更适用于高频PWM的功率转换电路，对整体性能的提升有较大的帮助。

原理框图：

原理图：

实物图：

功能:

对多节串联锂电池进行大电流充电管理

待机时，可以提供输出电压，电池包可以判断是否合适的充电器

插上电池，不会产生冲击电流，充电器自动检测电池，并自动启动充电

可以实现多种保护功能，如输入电压欠压过压保护、输出过流保护、温度保护等

电气参数:

输入电压：32Vdc

负载：6串锂电池组

恒压充电压：26.1V(6S，每节4.35V)

恒流充电流：10A max

预充电压：18V;预充电流：1A;停充电流：0.5A

输出电流纹波：200mA@IOUT = 10A

开关频率：300KHz

效率：>97% max

目标应用:

电池快速充电

器件型号：

MCP19118 *1

MCP6072 *1

MIC5233*1

BSC032N04LS *2

BSC030P03NS3 *1

芯片介绍

MCP19118具有集成同步驱动器的数字增强型功率模拟控制器，集成了模拟PWM控制器和8位 MCU。

模拟PWM控制器特点：

输入电压范围: 4.5~ 40V

开关频率: 100 kHz~1.6 MHz

静态电流: 5 mA

高端驱动：+5V，1A/2A灌电流，1A/2A吸电流

低端驱动：+5V，2A灌电流，4A吸电流

峰值电流模式控制

输出差分采样

多输出系统：主/从，频率同步

参数可配置

热关断

8位 MCU特点：

精密8MHz内部振荡器

4096字片上程序存储器

256字节RAM

11个I/O引脚和一个只输入引脚

外部8通道10bit精度的AD转换

2个8bit定时器和1个16bit定时器

I2C通讯接口

封装：24-pin 4 mm x 4 mm QFN

工作情况

1、效率曲线图

2、电感电流波形及驱动波形

注：功率电感电流波形及高低端MOS管驱动波形。其中：①黄色：高端驱动波形;④绿色：低端驱动波形;③紫色：电感电流

1) 启动时的小电流时的波形，低端驱动在电感电流接近0时关闭。

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