基于USB接口的锂离子电池充电电路设计与实现

LTC4053是凌特(Linear)公司推出的一款可以从一个USB接口直接供电的锂离子电池用独立型定时终止恒流/恒压线性充电器IC，为10 脚MSOP封装。可以直接由USB接口对单节锂电池进行充电，也可以允许使用墙壁AC适配器的DC电源作为供电电源。所需的输入电压范围是 4.25V～6.5V。包括一个片内功率MOSFET管。这个芯片的最大特点是允许设计者自行设定充电电流和充电时间，充电终止电压则已预设为4.2V。

在图5中，充电电流是由LTC4053的PROG(7)引脚上的电阻R来设定的，其计算公式为:R=1500V/ICHG，例如要设定的充电电流为500mA，则R=1500V/015A=3kΩ。充电电流最大可设为1125A。图6为充电电流与电池电压的关系曲线图。

LTC4053的TIMER(4)引脚上的电容C用于设定充电时间，计算公式为:T(小时)=C(uF)・3/011uF。当C=011uF时，充电时间为3小时。

这个电路具有类似方案二预充电模式的涓流充电模式，并特有故障电池检测功能：当电池电压低于2.48V时，以全标度电流的10%涓流充电；如果这种状态持续的时间超过总充电时间的四分之一，则认为电池已损坏而停止充电循环。

LTC4053本身具有完善的温度检测和补偿、调整功能，可以允许用户安全地以较大电流充电从而大大减少充电时间，图7为充电电流与环境温度的关系曲线图。同样，当LTC4053无电压输入时，电路能自动截止，反向漏电流小于5uA，无需外加二极管来防止电池漏电，避免了电池的损耗。

LTC4053还具有完善的控制、状态指示等功能，具体的请参考芯片手册。

结语

毫无疑问，在这三个方案中，第三个方案的功能是最完善，其设计应用的灵活性也最大的，但芯片 的引脚较多，器件成本可能也比别的方案要高些。在实际中，我们可以根据用途、成本等实际情况来选择不同的方案以满足不同的要求。随着集成电路技术的发展、 新器件的不断推出，我们相信会有更多更好的USB充电方案出现。