4A高效化学电池充电器控制器LTC4008

- 47 -4A 高效化学电池充电器控制器 LTC4008刘鲁香， 黄家岚国营第八 0 七二厂， 山东 临沂 276004摘要 LTC4008是一种同步电流模式 PWM 降压转换开关电池充电控制器。该控制器的充电电流可编程， 输出电流不小于 4A， 效率达 96， 输出电压范围为 3V 28V， 适合于对多化学电池充电器的控制。文中介绍了 LTC4008的功能特点 ,给出了它的应用电路。关键词 频率合成器； 分频器； 电荷泵； LTC4008分类号 TM9l0. 6 文献标识码 B 文章编号 l006 - 6977（ 2004） 0l - 0047- 034A High Efficiency Multi - Chemistry Battery Charger Controller LTC4008LIU Lu-xiang， HUANG Jia-ianAbstract LTC4008is a highefficiencybatterychargerwith a synchronouscurrentmodePWMpower- downcono-ersion switch. And the chargingcurrent is programmabie， the output current isnt than 4A, the efficiency is96 ,the rangeof output votiageis 3V to 28V. The chip can be usedto the muitichemistrybatterychargercon-troiier. The function charactisticand appiication of LTC4008are introducedin this paper.Keywords muiti - chemistrybattery; chargercontroiier; LTC4008 新特器件应用l 概述LTC4008是美国凌特公司生产的一种恒流 / 恒压多化学电池充电器控制器 ,可用于笔记本电脑、 便携式仪器和设备以及电池备份 buckup 等系统的电池充电。LTC4008是一种同步电流型 PWM 降压电池充电控制器。其充电电流可利用编程电阻与传感电阻来编程，浮充电压则可用外部电阻分压器和内部l. l9V 的参考电压来设定。 LTC4008含有一个热敏电阻传感器， 因此， 当温度超限时， 该充电器会暂停充电， 而当电池温度回复到安全限制之内时， 再恢复充电。 LTC4008的主要特点如下 采用 20引脚塑料 SSOP封装； 转换效率高达 96； 输出电流超过 4A； 输入电压范围为 6 28V； 具有 3 28V 的宽输出电压范围以及 1 0. 8的电压精度； 具有 0. SV 的输入 / 输出压差与 98 的最大占空比； 可用外部 NTC热敏电阻检测电池温度， 以保证在合适的温度下充电； 可编程充电电流精度为 1 4 ； 带有充电、 C / l0 电流检测， 并可自动监测 AC适配器； 具有输入电流限制和故障保护功能； 有输出状态指示及充电电流监视输出功能。2 电路结构及引脚功能2. l 内部结构LTC4008的内部结构及外部元件连接如图 l 所示。 可以看出， 该芯片内含振荡器、 PWM 看门狗定时器、 输入开关 MOSFET 电路、 电压反馈误差放大器EA、输入电流限制放大器 CLl 、电流放大器CAl /CA2、 电流比较器 ICMP /IREV 、 热敏电阻感测输入电路、 控制单元及 MOSFET栅极驱动器等电路。2. 2 引脚功能LTC4008的引脚排列如图 2 所示，各引脚的功能如下DCIN脚 l 外部 DC 电源输入 6 28V， 应使用 0. l F 以上的电容旁路。ICL脚 2 输入电流限制指示。ACP/ SHDN脚 3 该脚为高电平时， 用于指示4A 高效化学电池充电器控制器 TLC4008- 48 - 国外电子元器件 2004年第 l 期 2004年 l 月图 l LTC4008内部结构及外部元件连接图 2 引脚排列AC 适配器电压。该脚被拉低时， 充电器关闭。RT脚 4 定时电阻连接端。FAULT脚 5 过热保护端， 低电平有效。 若该功能被使能， 应在该脚连接上拉电阻。GND脚 6 接地端。VFB 脚 7 电压反馈误差放大器 EA 输入端。NTC脚 8 连接热敏电阻网络。当热敏电阻指示的温度超限时， 充电器和定时器中止。 此时 FAULT被拉至低电平。I TH 脚 9 电流模式 PWM 内部环路控制信号，该脚电压 0 3V较高时， 充电电流也较大。在该脚与 GND之间连接一 RCR 6k ， C 0. l“ F 串联网络可对电路提供环路补偿。PROG脚 l0 充电电流编程 /监视输入 /输出。在该脚与地之间接一外部电阻，可和电流传感电阻一起对峰值充电电流进行编程。该脚电压可线性指示充电电流。 但该脚上的最大编程电阻 RPROG不能超过 l00k ， 因为大于 l00k 时， 充电器将关闭。该脚与地之间的外部电容用作高频滤波。CSP脚 ll 电流放大器 CAl 输入， 电流检测电阻两端的电压从该脚和 BATl2 脚输入内部 CAl 放大器，可为峰值和平均电流模式操作提供需要的瞬时电流信号。BAT脚 l2 该脚同时可作为电池感测输入和电流检测输入。BATMON脚 l3 用于电池充电电压指示。 当未检测到 AC 适配器时， 器件内部开关断开。 该脚到 V FB脚的外部电阻分压器可用于设定充电器的浮充电- 49 -图 3 以 LTC4008作控制器的 12. 3V、 4A Li 电池充电器电路表 1 不同充电电流 I MAX 下的 RSENSE 和 RPROGI MAX（ A） RSENSE（ 1 1 ） RPROG（ k 1 1 ）1 0. 100 26. 72 0. 050 26. 73 0. 033 26. 74 0. 025 26. 7表 2 推荐电感值最大平均电流（ A）输入电压 VIN（ V）最小电感器值（ “ H） 1 201 20 401 20 562 20 202 20 303 20 153 20 204 20 104 20 15压。FLAG脚 14 充电电流指示输出， 当充电电流减小到最大编程电流的 10时， 该脚输出低电平。CLP脚 16， CLN（脚 15） 限流放大器 CL1 正、负输入端， 门限为 100mV。为滤除开关噪声， 这两脚间应接一个 RC 滤波器。TGATE脚 17 用于驱动充电器高端 MOSFET。PGND脚 18 BGATE驱动器功率地。BGTAE脚 19 用于驱动充电器低端 MOSFET。INFET脚 20 用于驱动外部输入 P 沟道 MOS-FET 的栅极。3 应用设计3. 1 充电电流的设定表 1 给 出 了 不 同 充 电 电 流 时 电 流 感 测 电 阻RSENST和 IC 的脚 10外部电流编程电阻 RPROG 见图 2的推荐值。实际上，可在 R PROG与地之间连接一只MOSFET，并在其栅极施加 PWM 驱动电压 幅值为5V， 频率为几千赫兹 以对充电电流进行编程。3. 2 充电电压的设定IC 脚 13与脚 7FB 外部的 R8 和 R9 所组成的电阻分压器可用于设定充电器的浮充 float电压VFLOAT VREF 1 R8/ R9但应注意 R8 与 R9 之和一般不小于 100k 。每个电阻的偏差应在 0. 25之内。3. 3 电感器 L1 的选择虽然较高的工作频率允许使用较小的电感器L1 和输出电容 C3， 但频率过高会因 MOSFET的栅极电荷损耗而导致效率降低。 此外， 电感纹波电流 I L 一般随频率升高而减小 ， 并随输入电压 VIN 增加而增大 。 因此 ， 在频率和输入电压一定时 ， 电感值大 一 些 有 利 于 减 小 纹 波 电 流 。 通 常 选 择 I L 0. 4IMAX作为设计的出发点 。 I L 最大往往发生在最大输入电压 VIN MAX 上 。 表 2 给出了不同最大平均充电电流和输入电压 VIN 时的推荐电感值。3. 4 4A /12. 3V 锂离子电池充电电路以 LTC4008为控制器的 4A / 12. 3V 锂离子电池充电器电路如图 3 所示。 当 DC 输入电压高于脚 CLP16上的电压时， 充电器使能。 IC 脚 DCIN1内部电路在 ACP/SHDN3脚上提供 AC适配器存在的逻辑指示，并控制充电时输入开关 3的栅极电压以使3保持低正向压降， 同时阻止反向电流通过 3。 随4A 高效化学电池充电器控制器 TLC4008- 50 - 国外电子元器件 2004年第 1 期 2004年 1 月多通道模拟监视器件 AMC7820 的原理及应用潘建重庆执诚医疗仪器有限责任公司， 四川 重庆 400039摘要 AMC7820是德州仪器公司 TI 推出的专为多通道应用而设计的模拟监视与控制电路。 它内含一个 8 通道 12 位模数转换器、 3 个 12 位数模转换器、 9 个运算放大器、 1 个热控电流源、 1 个内部 2. 5V 基准和 1 个 SPI串行接口。应用该器件可对光放大器中的泵激光电流和热电致冷器 TEC 以及 DWDM（利用光波长进行数据传输） 应用中的光功率进行控制和监控， 并可大大降低成本。 文中介绍了 AMC7820的基本原理、 管脚功能和应用电路。关键词 AMC7820； 泵激光电流； 热电致冷器 TEC； DWDM分类号 TP273 文献标识码 文章编号 1006- 6977（ 2004） 01 - 0050- 03Principle and Application of Multichannel Analog Monitor AMC7820PAN JianAbstract AMC7820 producedby TI is an anaIogmonitor/controI IC for muIti - channeI, with a 8 channeIs-12bits A /D converter,threeD /A converters,nine opertionaIampIifiers, a thermaIcurrent source, anda SPIseri-aI interface.It is canbe usedto controIand monitorpumpingIasercurrent in opticaIampIifier and opticaI powerin IEC and DWDM appIication.The principIe, pin functionsand basic appIication of AMC7820 are given inthis paper.Keywords AMC7820; pump Iasercurrent; TEC; DWDM“““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““新特器件应用利用德州仪器公司 TI 专为多通道应用而设计的模拟监视与控制电路 AMC7820可对光放大器中的泵激光电流和热电致冷器 TEC 进行控制 , 同时也 可 以 对 DWDM 应 用 中 的 光 功 率 进 行 监 控 。AMC7820采用小型 TOFP- 48 封装。这种高集成度IC 可替换并省掉 5 个器件，从而大大节省了板级空间并降低了成本。1 管脚排列及功能AMC7820的管脚排列如图 1 所示，各管脚的功能如下SW1- OUT 28, 1 脚 分别为 SW1和 SW2输出端。当其使能时， 该脚连接到 OPA7 OUT脚， 当无效时它们分别连接到 AGND 和 SW3的输出端。T SENSOR VOLTAGE（ 2 脚） 温度传感器的电压输出端；OPA1 IN - OPA7 IN -（ 31， 8， 23， 14， 11， 3， 46脚） 分别为 OPA0 OPA7的反相输入端；OPA1 IN OPA7 IN （ 29， 10， 25， 16， 13， 5， 48脚） 分别为 OPA0 OPA7的同相输入端；OPA1 OUT OPA7 OUT（ 30， 9， 24， 15， 12， 4， 47脚） 分别为 OPA0 OPA7的输出端；DAC1 OUT SET， DAC2 OUT SET， DAC0 OUTSET（ 7， 20， 21脚） 该管脚分别用于决定 DAC0 DAC2 的输出量程。当它们对应接到 DAC0 OUT、DAC1 OUT、 DAC2 OUT 时， 输出量程为 VREF； 当接到着电池充电接近终止电压，充电电流开始减小。当电流降至满度充电电流的 10时， IC 中的 C / 10比较器通过锁定 FLAG 脚输出低电平以指示这种状态。当输入电压不出现时， 充电器进入睡眠模式， 此时仅消耗 15 A 的电池电流。当 ACP/ SHDN脚为低电平，充电器截止。而当充电电流由于输入电流的限制而使功能减小时， IC 的脚 I CL 2 将被拉低以指示该状态。收稿日期 2003- 07 - 08咨询编号 “4A高效化学电池充电器控制器 LTC4008作者 刘鲁香 ， 黄家岚作者单位 国营第八 0七二厂 ,山东 ,临沂 ,276004刊名 国外电子元器件英文刊名 INTERNATIONAL ELECTRONIC ELEMENTS年，卷 期 20041本文链接 http//d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gwdzyqj200401015.aspx