摘要：介紹帶有預(yù)置電壓和終止標(biāo)志的恒流/恒壓充電控制器LT1571系列電路的特點、引腳功能、工作原理及其典型應(yīng)用。

1概述

LT1571電路是一種簡單、高效、可對電池快速充電的脈寬調(diào)制式充電控制器。它可以對Li�睮on、NiMH、NiCd電池進(jìn)行恒壓/恒流充電。器件內(nèi)部的晶體管可以輸出1.5A直流電流（2A峰值電流），器件內(nèi)部的電流傳感電阻器可以將充電電流精度控制在5％以內(nèi)。恒壓輸出可以選擇每節(jié)電池為4.1V或4.2V，精度為0.6％。

LT1571可以充電的電池范圍為1V～20V，高效率、小體積的充電器可以提供的最大開關(guān)頻率為200kHz（LT1571��1， LT1571��2）、500kHz（LT1571��5），當(dāng)充電電流降低到設(shè)定的20％時，F(xiàn)LAG引腳上將輸出一個電平信號以指示Li�睮on電池已接近充滿。LT1571��1、LT1571��2是28引腳的窄間距SSOP型封裝。LT1571��5是16引腳的窄間距SSOP型封裝。

表1列出LT1571系列的主要特點及功能。

LT1571系列的極限參數(shù)如下：

供電電壓VCC：28V

表1LT1571系列的性能

型號	特點	功能
LT1505	恒流/恒壓充電控制器，帶輸入限流	高效同步Buck拓?fù)�，使用外接N溝MOS管，帶預(yù)置電壓及輸入限流。
LT1510	200kHz恒流/恒壓充電控制器	最大充電電流1.5A，用于Li�睮on、NiCd、NiMH及鉛酸電池。
LT1510��5	500kHz恒流/恒壓充電控制器	最大充電電流1A，用于Li�睮on、NiCd、NiMH及鉛酸電池。
LT1511	200kHz恒流/恒壓充電控制器，帶輸入限流	最大充電電流3A，用于Li�睮on、NiCd、NiMH及鉛酸電池。
LT1512	500kHz恒流/恒壓充電控制器	采用SEPIC拓?fù)洌�輸入電壓可高于也可低于電池電壓，最大充電電�?.5A，用于Li�睮on、NiCd、NiMH及鉛酸電池。
LT1513	500kHz恒流/恒壓充電控制器	采用SEPIC拓?fù)�，輸入電壓可高于也可低于電池電壓，最大充電電�?A，用于Li�睮on、NiCd、NiMH及鉛酸電池。
LTC1729	Li�睮on電池充電控制器	帶自動結(jié)束功能，C/10充電速率檢測及定時功能。
LTC1731	線性恒流/恒壓充電控制器	線路簡單，使用外部MOS管，可預(yù)置電壓，C/10充電速率檢測，可預(yù)置充電時間。
LTC1759	帶SMBUS（總線控制型）的恒流/恒壓智能充電控制器	在LT1505基礎(chǔ)上外加SMBUS。
LT1769	200kHz恒流/恒壓充電控制器	最大充電電流2A，用于Li�睮on、NiCd、NiMH及鉛酸電池。

圖1引腳排列

BOOST引腳相對于VCC電壓：20V

開關(guān)電流（峰值）：2A

FLAG引腳輸出電平：VCC

2引腳說明

　　LT1571的引腳如圖1所示。內(nèi)部原理框圖如圖2所示。各個引腳的功能如下所述。

GND：接地引腳。

SW：NPN功率管的發(fā)射極，外部電路的肖特基二極管在連接到SW引腳和GND引腳間的走線必須很短。

VCC1、VCC2：輸入供電引腳。為了更好的旁路，要求連接一個低ESR，10μF或更高容量的電容器，引線盡量短。VCC應(yīng)該在8V和 26V間變化，當(dāng)VBAT低于10V時，VCC至少要高于VBAT2V，當(dāng)VBAT大于10V時，VCC至少要高于VBAT2.5V，當(dāng)VCC低于7V （典型值）時，欠壓鎖定裝置啟動，輸出晶體管關(guān)斷。注意從SW引腳

到VCC引腳有一個內(nèi)部寄生二極管（當(dāng)接電池時，不要使VCC低于SW的值超過0.7V）。

　　BOOST：這個引腳用來自舉、驅(qū)動NPN開關(guān)管到一個低導(dǎo)通電壓值，對于低功耗的功率管，當(dāng)晶體管導(dǎo)通時，VBOOST=VCC＋VBAT。對于更低的功率耗散來說，VBOOST=3V～6V。

　　SENSE：電流放大器CA1的輸入引腳，可從電池的＋、－極傳感。注意電流傳感電阻器RS1（0.08Ω）連接在SENSE引腳與BAT引腳之間。

　　BAT1：電流放大器CA1的輸入引腳。

　　BAT2（LT1571��2，LT1571��5）：這個引腳用來連接電池和內(nèi)部預(yù)置電壓設(shè)定電阻器。當(dāng)器件處于關(guān)斷狀態(tài)或輸入電源未連接時，內(nèi)部開關(guān)電路不連接從電池來的電阻分壓器。不連接的作用是消除來自電阻分壓器的漏電流。如果用內(nèi)部預(yù)定分壓器，BAT2引腳連接到電池陽極。否則，此引腳連接到地，在此引腳上的最大電壓為20V。

　　PROG：這個引腳控制充電電流及系統(tǒng)回路補(bǔ)償。充電電流可以這樣計算：2000×從PROG引腳流出的電流。在正常操作期間， VPROG保持在2.465V左右。如果PROG引腳短接到地，開關(guān)管停止工作，采用微處理控制器DAC來設(shè)定充電電流，它必須能吸收電流，使之保持在 2.465V左右。

　　VC：這是電流模式PWM的內(nèi)部回路控制信號，在0.9V時轉(zhuǎn)換開始，在正常工作情況下，更高的VC對應(yīng)更高的充電電流。至少 0.1μF的電容器接地以濾除噪音并控制軟啟動速率。此引腳拉低于0.6V時，器件關(guān)斷。流出此引腳的典型電流是60μA。當(dāng)VC被拉低于40mV時， LT1571供給電流降低到典型值150μA。

　　SELECT（LT1571��2，LT1571��5）：這個引腳用來選擇預(yù)定電池電壓。對于LT1571��2來說，此引腳開路選擇 8.2V電池，此引腳接地選擇8.4V電池。對于LT1571��1來說，此引腳開路選擇4.1V電池，此引腳接地選擇4.2V電池。對于其它的電池電壓，用可調(diào)的LT1571��1。

圖2內(nèi)部原理框圖

　　VFB（LT1571��1）：這個引腳是用一個2.465V的閾值輸入到放大器VA（如方框圖所示）。典型輸入電流大約3mA。當(dāng)給電池充電時，VA監(jiān)測電池電壓，當(dāng)電池電壓達(dá)到預(yù)定值時，減小充電電流。如果不用它（僅恒流模式），VFB引腳應(yīng)該接地。

　　CAP：一個從CAP引腳到地的0.1μF的電容器是必需的，濾除取樣的充電電流信號，當(dāng)充電電流降到設(shè)定的最大充電電流的20％時，這個濾波信號用來置位FLAG引腳。在CAP引腳加一個電阻器能將閾值電平設(shè)置成設(shè)定的最大充電電流的7.5％。

　　FLAG：這個引腳是一集電極開路輸出端，用來指示充電結(jié)束。當(dāng)充電電流降低到設(shè)計的充電電流的某一百分點時，F(xiàn)LAG引腳由低電平驅(qū)動�？烧J(rèn)為是CAP引腳的作用。如果用了這個功能，就需要一個上拉電阻器。這個引腳能耗散至少1mA，這個引腳上的最大電壓是VCC。

3工作原理

　　LT1571是電流模式的PWM降壓充電器，電池的充電電流由在PROG引腳的電阻器RPROG（或一個DAC輸出電流）來設(shè)定（參見方框圖）。放大器CA1通過RS1將該充電電流轉(zhuǎn)換成更低的電流IPROG（500μA/A）反饋到PROG引腳。放大器CA2將CA1的輸出與設(shè)定的電流加以比較，驅(qū)動PWM回路調(diào)整使其相等。高精度的直流輸出電流實際上是由具有平均作用的電容CPROG得到的。注意IPROG有AC和DC分量。 IPROG通過R1產(chǎn)生斜坡信號反饋到PWM控制比較器C1、通過緩沖器B1、分壓電阻器R2和R3，形成電流控制的內(nèi)部環(huán)路。BOOST引腳驅(qū)動NPN 管進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)以減小功率損耗。

　　對于Li�睮on類型的要求恒壓和恒流充電方式的電池，當(dāng)電池電壓達(dá)到設(shè)定值時，具有0.5％精度的2.465V的電壓基準(zhǔn)，以及放大器VA共同減小充電電流。對于NiMH和NiCd電池，VA可以用作過壓保護(hù)。在輸入電壓降低或關(guān)斷過程中，VCC引腳電壓降到比電池電壓低0.7V 時，此時系統(tǒng)強(qiáng)迫充電器進(jìn)入電池低漏電（5μA典型值）的睡眠狀態(tài)。要關(guān)斷充電器，簡單地用一個晶體管將VCC引腳拉低即可。

　　比較器E6監(jiān)控充電電平，當(dāng)充電處于電壓模式下，充電電流減小到20％或更低時，E6輸出一個信號到FLAG以指示充電結(jié)束。這一信號也可用來啟動一個定時器以表示充電結(jié)束。

4相關(guān)參數(shù)的設(shè)定

4.1充電電流的計算

　　充電電流的基本公式（參見圖2）為

IBAT=IPROG×2000=2.465V/RPROG×2000

式中，RPROG是從PROG引腳到地的總阻值。

例如，需要1A的充電電流，則

RPROG=2.465V×2000/1A=4.93k

充電電流也可由脈寬調(diào)制IPROG,用一個開關(guān)管Q1到RPROG以一個高于幾千Hz的頻率來設(shè)計計算。充電電流與Q1的占空比成比例,在100％的占空比下可以達(dá)到滿載電流。

圖3設(shè)定其他電池電壓

圖4LT1571��5組成的一節(jié)

Li�睮on電池充電電路（0.8A）

圖5200kHz充電Li�睮on電池的充電電路

（1A，效率>87％）