基于USB接口的锂离子电池充电电路设计方案

　　2.3方案三

　　应该说，方案二是一个安全、各方面考虑比较周全和完善的USB锂电池充电方案。但该方案的缺点在于：充电电流被固定在100mA或280mA左右，特别是在 USB接口供电时，只能是100mA的充电电流对于容量较大电池来说，需要花费相当长的充电时间。另外一个缺点是没有充电定时功能，充电的结束与否不能进行人为控制。图5是另一个实用USB接口充电电路，使用LTC4053作为设计核心，既保持了方案二的优点又解决了上述不足。

　　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。

　　3 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。