可充電電池通常用于為便攜式設備供電，例如數(shù)碼相機，PDA，移動電話和MP3播放器。墻上適配器是最常見的充電電源，但越來越多的應用正在利用可用的USB電源。LTC4061 和 LTC4062 專為為來自上述任一電源的單節(jié)鋰離子電池充電而設計。

兩款器件均使用恒流/恒壓算法，可提供高達 1A 的充電電流（可編程），最終浮動電壓精度為 ±0.35%。它們包括一個內(nèi)部 P 溝道功率 MOSFET 和熱調(diào)節(jié)電路，無需阻塞二極管或外部檢測電阻器——基本充電器電路只需要兩個外部元件。

LTC4061 和 LTC4062 包括可編程時間和基于電流的可編程充電終止方案。漏極開路充電狀態(tài)引腳CHRG可根據(jù)應用需要進行編程，以指示電池充電狀態(tài)。LTC4061 提供了一個 AC 電源漏極開路狀態(tài)引腳 （ACPR），以指示輸入端存在足夠的電壓來為電池充電。旨在最大限度地延長電池壽命和可靠性的其他安全功能包括負溫度系數(shù)、NTC、電池溫度檢測 （LTC4061） 和 SmartStart?充電算法，通過防止不必要的充電循環(huán)來延長電池的使用壽命。

在 LTC4062 中，一個低 Iq精準比較器取代了 LTC4061 的 NTC 和 ACPR 功能。在未施加輸入電源的情況下，LTC4062 內(nèi)部低功率比較器能夠在僅從電池吸收 10μA 電流的情況下工作。在施加輸入電源的情況下，LTC4061 和 LTC4062 可進入停機模式，以將電源電流減小至一個非常低的值 （20μA） 并將電池漏電流減小至 2μA 以下。

內(nèi)部熱反饋調(diào)節(jié)充電電流，以在高功率操作或高環(huán)境溫度條件下保持恒定的管芯溫度。

可編程性

LTC4061 和 LTC4062 提供了極大的設計靈活性，包括可編程充電電流和可編程總時間終止或可編程電流終止。最大充電電流使用從 PROG 引腳到地的單個電阻器進行設置。通過監(jiān)控PROG引腳電壓并應用以下公式，可以隨時確定從BAT引腳流出的充電電流：

電流檢測閾值IDETECT是通過將電阻器RDETECT從IDET連接到地來設置的。該閾值用于改變CHRG引腳的狀態(tài)，指示電池即將充滿。或者，該閾值可以用作完成充電循環(huán)的終止電流閾值。

使用總時間終止時，充電時間通過連接電容器C來設定定時器，從定時器到地面。

定時器引腳控制 LTC4061 和 LTC4062 使用的端接方法。將外部電容器連接到 TIMER 引腳可激活一個內(nèi)部定時器，該定時器在編程的時間段過后停止充電器。將 TIMER 引腳接地并將電阻連接到 IDET 引腳，一旦充電電流降至編程閾值以下，充電周期就會終止 （IDETECT).將 TIMER 引腳連接到輸入電源可禁用內(nèi)部端接，允許通過使能 EN輸入手動關斷充電器。

USB兼容性

LTC5 和 LTC4061 上的 C/4062 引腳提供了一種在兩種不同的功率模式之間進行選擇的簡便方法：高功率和低功率。C/5 引腳上的邏輯高電平將充電電流設置為 PROG 引腳電阻器編程電流的 100%（高達 1A），而 C/5 引腳上的邏輯低電平將電流限值設置為 PROG 引腳電阻器編程電流的 20%。C/5引腳上的弱下拉默認為低功耗狀態(tài)。

C/5引腳為可在墻上適配器或USB電源之間自動選擇的應用提供了極大的靈活性，如圖1所示。如果存在墻上適配器并且其電壓高于 V千MP1，電源通過二極管D1施加，并且由于MP1處于打開狀態(tài)，因此不使用通過USB端口可用的電源。MN1閉合，3.3kΩ和2kΩ電阻并聯(lián)，將總最大充電電流設置為800mA（如果C/160設置為低，則為5mA）。如果沒有墻上適配器，則 USB 為充電器供電;MN1開路，僅留下2kΩ電阻將充電電流設置為最大500mA。通過C/5引腳，可以根據(jù)USB應用將充電電流設置為100mA或500mA。

圖1.LTC4061 和 LTC4062 USB/墻上適配器采用充電電流端接為鋰離子電池充電器配置供電。

避免不必要的充電周期

LTC4061 和 LTC4062 專為避免不必要的充電周期而設計，以延長鋰離子電池的使用壽命。當首次接通電源或退出停機模式時，LTC4061 和 LTC4062 會檢查 BAT 引腳上的電壓以確定其初始狀態(tài)。如果 BAT 引腳電壓低于 4.1V 的再充電門限 （相當于大約 80%–90% 的電池容量），則 LTC4061 和 LTC4062 將進入充電模式并開始一個完整的充電周期。如果BAT引腳高于4.1V，則電池幾乎充滿，充電器不會啟動充電周期并進入待機模式。當處于待機模式時，充電器持續(xù)監(jiān)控BAT引腳電壓。當BAT引腳電壓降至4.1V以下時，充電周期自動重啟，內(nèi)部定時器復位至編程充電時間的一半（如果使用時間終止）。這些功能消除了定期啟動充電周期的需要，確保電池始終充滿電并減少不必要的充電循環(huán)次數(shù)，從而延長電池壽命。

圖2.LTC4062 鋰離子電池充電器配置采用時間終止和電池檢測。

故障檢測和報告

LTC4061 具有一個 NTC （負溫度系數(shù)） 輸入，以根據(jù)電池溫度鑒定充電，如圖 3 所示。當電池溫度高于或低于安全水平時，充電暫停，內(nèi)部定時器凍結(jié)，CHRG引腳輸出以C設置的頻率閃爍方波定時器（如果在定時器模式下）或 1.5Hz（如果處于當前或用戶端接模式（定時器連接到 GND 或輸入電源）。使用 C 的眨眼頻率定時器由以下公式設置：

圖3.LTC4061 全功能齊全 （使用時間終止）。

此功能可以通過將NTC引腳接地來禁用。

雖然只有 LTC4061 能夠報告溫度故障，但兩款器件都能夠報告電池損壞。當BAT引腳電壓低于2.9V涓流充電門限（VTRIKL），充電電流降低到編程值的10%。如果電池在總編程充電時間的 25% 以上保持涓流充電狀態(tài)，充電器將終止充電并報告電池有缺陷。LTC4061 和 LTC4062 通過用一個方波驅(qū)動 CHRG 輸出來報告此故障。該振蕩的占空比為50%，頻率由C設定定時器.

由CHRG輸出驅(qū)動的LED表現(xiàn)出閃爍模式，向用戶指示電池需要更換。通過切換EN輸入或斷開并重新向V供電，可以清除損壞的電池故障抄送.電池缺陷檢測功能僅在使用時間終止時可用。

LTC4061 和 LTC4062 之間的特性差異

除了NTC功能外，LTC4061還有一個ACPR電源狀態(tài)指示燈。當VCC上存在足夠的電壓來給電池充電時，該引腳被開路漏極NMOS器件拉低。否則，引腳將呈現(xiàn)高阻抗狀態(tài)。

LTC4062 包括一個非專用的精準、低功耗比較器，以取代 NTC 和 ACPR 功能。比較器由BAT引腳供電，功耗僅為10μA。漏極開路輸出 OUT 能夠驅(qū)動 LED。該比較器的可能用途包括圖2所示的精密低電池電量檢測和用戶可編程輸入電源監(jiān)控。

結(jié)論

LTC?4061 和 4062 是用于墻上適配器和 USB 電源的完整線性鋰離子電池充電器。它們通過避免不必要的充電周期來延長電池的使用壽命。LTC4061 和 LTC4062 的充電端接多功能性、低靜態(tài)電流、簡單性、高集成度和小尺寸使其成為許多便攜式 USB 應用的理想選擇。LTC4061 和 LTC4062 采用小型 10 引腳扁平 3mm × 3mm DFN 封裝。

審核編輯：郭婷