一款基于BQ24610的智能锂电池充电方案

3.1 适配器或电池供电的设计

主要通过两个P沟道的MOSFET实现。BQ24610能够自动控制实现适配器或者电池给负载供电，当系统启动或者进入睡眠模式时，电池默认与系统连接，当退出休眠模式30ms,电池自动与系统断开，适配器与系统连接。每次进入快速充电，当确定没有过充、输出电容和电源转换器没有过压现象时，系统自动软启动充电电流管理。当CE引脚的状态指示灯亮表明系统进入充电使能状态。

3.2 锂电池的电量检测与充电指示设计

通过分压法采集电池电量AD信号，通过I/O口传输给单片机，单片机对信号进行处理做出反应。电池充电状态的显示是通过两个LED灯(STAT1、STAT2)，实现充电与充电完成状态显示。当SRN与SRP之间的电压低于5mv时，芯片自动控制进入周期循环充电潜流保护，这能够阻止引起提振效应的负面感应电流。提振效应能够随着电池到输入电容的输入电压增大，导致VCC引脚过压，引起系统损坏。输入过压和低压保护，能够有效的预防过压或低压对系统造成的损坏。电池的过压保护，充电电流过流保护，热关机保护等一系列的保护措施能够大大提高系统的安全性。

3.3 系统电压低于12V时系统自动关机的设计

通过一个含有最大限制电压是30V的P沟道MOSFET和一个分流基准源实现，在此部分电路中电阻R43,R44需要满足12*R44/(R43+R44)=2.5,经计算取R43=38K,R44=10K3.4 系统按键开关的设计

含有按键开关的S1部分能够实现该功能，主要原理如下：按钮按下前，VT2的GS电压(即C1电压)为零，VT2截止，V1的GS电压为零，V1截止无输出;当按下S1,C1充电，VT GS电压上升至约3V时VT2导通，并迅速饱和，V1 GS电压小于-4V,V1饱和导通，VOUT有输出，发光管亮，C1通过R6、R12继续充电，V1、VT2状态被锁定;当再次按下按钮时，由于VT2处于饱和导通状态，漏极电压约为0VC1通过R3放电，方至约3V时，VT2截止，V1栅源电压大于-4V,V1截止，VOUT无输出，发光管灭，C1通过R6、R12及外电路继续放电，V1、VT2维持截止状。

3.5 电流电压参数的设计

3.5.1 预充电电流设计

电池的预充电电流IPRECHARGE由引脚ISET2的电压确定，大小为充电电流的1/6.

根据公式(1)电池预充电电流为0.6A.

3.5.2 适配器电流设计

与电池的电流大小类似，通过ACSET引脚的输入来设置适配器的电流，适配器电流大小是由连接ACP引脚与ACN引脚的电阻RAC决定。

VACSE,是ACSET引脚的输入电压，范围在(0-2)V之间。VISET1=2V,RSR=30mΩ，根据公式(2)，充电电流设定为3.1A.

3.5.3 充电电压设计

电池充电调整电压VBAT通过电池和地之间的电阻进行设定，从中间部分与VFB引脚相连。

R2在VFB和电池之间，R1在电池和地之间。

取R1=4K,R2=28K,根据公式(3)，该系统中充电电压设定为16.8V.

3.5.4 充电电流的设计

通过ISET1引脚的输入来设置最大的快速充电电流，电池的充电电流由SRP、SRN之间的电阻RSR决定。

VISET1,是ISET1引脚的输入电压，范围在(0-2)V之间。VACSETT=2V,RAC=25mΩ，根据公式(4)，适配器电流设定为3.9A.

4.结论

通过试验结果分析，充电电压在16.5V左右浮动，准确度超过95%,充电电流在3.1A左右浮动，准确度超过99%.系统的输入过压过流保护、电池的过压、过流保护，高温保护准确度达到了99%.经过多次试验该电路能其要求的功能。

本文系统地分析了锂离子电池充电控制集成电路芯片应用中常用到的技术问题，并给出了在便携式制氧机中的典型应用实例。根据系统对电池的应用需求，通过合理设置BQ24610的外部元件参数，就可构成一个功能完备的锂离子电池充电器。该设计能够很好的实现系统锂离子电池充电器的功能，可作为有关设计人员对电池充电器进一步开发的参考。该类集成芯片系列较多，但在使用方法上存在许多类似之处，这使得本文的分析讨论在实际应用中具有重要的实用价值和参考价值，为电池充电电路设计者提供了有用的参考，同时也可为其他电子元件的应用提供参考。