充电电路没有简单事，浅谈如何执行高效率设计

　　七、单节锂电池的应用举例

　　1、 作电池组维修代换品

　　有许多电池组：如笔记本电脑上用的那种，经维修发现，此电池组损坏时仅是个别电池有问题。可以选用合适的单节锂电池进行更换。

　　2、 制作高亮微型电筒

　　笔者曾用单节3.6V1.6AH锂电池配合一个白色超高亮度发光管做成一只微型电筒，使用方便，小巧美观。而且由于电池容量大，平均每晚使用半小时，至今已用两个多月仍无需充电。电路如图四所示。

　　3、代替3V电源

　　由于单节锂电池电压为3.6V。因此仅需一节锂电池便可代替两节普通电池，给收音机、随身听、照相机等小家电产品供电，不仅重量轻，而且连续使用时间长。

　　八、锂电池的保存：

　　锂电池需充足电后保存。在20℃下可储存半年以上，可见锂电池适宜在低温下保存。曾有人建议将充电电池放入冰箱冷藏室内保存，的确是个好注意。

　　九、使用注意事项：

　　锂电池绝对不可解体、钻孔、穿刺、锯割、加压、加热，否则有可能造成严重后果。没有充电保护板的锂电池不可短路，不可供小孩玩耍。不能靠近易燃物品、化学物品。报废的 锂电池要妥善处理。

　　便携产品充电电路旁路元件的选择

　　手机、数码相机、数码摄像机、DVD播放器、MP3播放器和PDA等便携式产品的充电电路设计可以采用四种不同的拓扑结构。四种解决方案都使用带外部旁路元件（见图1）的控制PMU（电源管理单元）。本文将探讨外部旁路元件的组成，并将讨论各种设计的优点和缺点。

　　图1 带外部旁路元件的解决方案

　　选择旁路元件取决于不同因素和它们各自对设计的重要性，包括开关效率、功率损耗、散热、驱动电路配置、PMU配置、PCB占位面积、封装高度、ESD 容差和价格。充电电路额定电流小于600mA时，旁路元件经常集成在PMU中，完全不需要外部元件，因此，本文着重于讨论额定电流为1A的便携式产品的充电电路。旁路元件的四种不同的拓扑结构如图2所示。

　　图2 旁路元件的四种不同的拓补结构

　　开关效率对于电路很重要，其中旁路元件的开关时间引起的损耗将影响电池寿命。

　　正在推出的开关充电电路在给定面积中的功耗比标准线性稳压器少。拓扑结构A、B和D适用于这种情况，设计人员在选择时可以着重考虑MOSFET的开关时间。

　　导电功耗是影响电路效率的重要因素。旁路元件上的压降越小，功耗就越小。拓扑结构A和B都含有肖特基二极管，其上的压降相对较高，因此功耗也较大。拓扑结构C是一个低VCEsat的双极晶体管（BJT），其中设计人员必须考虑驱动电流损耗以及BJT上的损耗。拓扑结构D使用了两个串联现代沟道（modern trench）MOSFET，其中两个元件都增加了损耗。背靠背布置的小RDS（ON） MOSFET可提供极小的导通功耗。

　　散热在线性稳压充电电路中起着重要作用。1A的线性稳压使这些超小的封装产生大量的热量。散热方法之一是使用单独封装的元件，让不同元件在PCB上均匀散热。替代方案是将几个元件封装在一起，设计时需要着重考虑的是封装热阻。WDFN 2mm×2mm封装中的BJT和MOSFET新产品的特征是垫盘暴露在下面，明显降低了热阻。使用拓扑结构C（BJT）时，设计人员需要考虑潜在的热量流失。

　　驱动电路配置会受PMU设计影响，大多数PMU会提供为BJT或MOSFET设计的驱动电路。在分立设计中，BJT会需要能被吸收或耗散的连续驱动电流。增益相对高的BJT需要更小的驱动电流。MOSFET需要高栅极电压以得到低导通损耗。对于P沟道器件，可能需要增加一个电平偏移，而N沟道器件可能需要增加一个电荷泵。

　　PMU配置可能使用旁路元件完成充电以外的功能。拓扑结构D中，旁路元件用作开关，让电流从充电电池返回到另一个元件或电路。这种配置经常用于笔记本电脑中的可拆卸电池组上，其中相同的电池组连接器用于电池充电并对笔记本电脑供电。而且，在电话中，电池可用于驱动外部扬声器、MP3播放器、蓝牙等。

　　由于设计人员要不断满足更新的挑战，在更小的空间中容纳更多的元件，因此，PCB占位面积和封装高度也起着重要的作用。WDFN（0.75mm）或 UDFN封装（0.55mm）的特征是外形极薄、占位面积小且性能高，它们是今天便携式电子设备的中常选用的器件封装方式。如果封装高度和占位面积不重要，那么设计人员可以从所有四种