文档介绍：电池充电的解决方案分析
电池充电解决方案
事实上,所有3G手机都采用锂离子电池作为主电源。由于散热及空间的限制,设计师必须仔细考虑选用何种类型的电池充电器,以及还需要哪些特性来确保对电池进行安全及精确的充电。
线性锂离子电池充电器的一个明显趋势是封装尺寸继续减小。但值得关注的是在充电周期(尤其在高电流阶段)冷却IC所需的板空间或通风条件。充电器的功耗会使IC的接合部温度上升。加上环境温度,它会达到足够高的水平,使IC过热并降低电路可靠性。此外,如果过热,许多充电器会停止充电周期,只有当接合部温度下降后才恢复工作。如果这种高温持续存在,那么充电器“停止和开始”的反复循环也将继续发生,从而延长充电时间。为减少这些风险,用户只能选择减小充电电流来延长充电时间或增大板面积来散热。因此,由于增加了PCB散热面积及热保护材料,整个系统成本也将上升。
对此问题有两种解决方案。首先,需要一种智能的线性锂离子电池充电器,它不必为担心散热而牺牲PCB面积,并采用一种小型的热增强封装,允许它监视自己的接合部温度以防止过热。如果达到预设的温度阈值,充电器能自动减少充电电流以限制功耗,从而使芯片温度保持在安全水平。第二种解决方案是使用一种即使充电电流很高时也几乎不发热的充电器。这要求使用脉冲充电器,它是一种完全不同于线性充电器的技术。脉冲充电器依靠经过良好调节且电流受限的墙上适配器来充电。
方案一: LTC4059A线性电池充电器
LTC4059A是一款用于单节锂离子电池的线性充电器,它无需使用三个分立功率器件,可快速充电而不用担心系统过热。监视器负责报告充电电流值,并指示充电器是何时与输入电源连接的。它采用尽可能小的封装但没有牺牲散热性能。整个方案仅需两个分立器件(输入电容器和一个充电电流编程电阻),×。 LTC4059A采用2mm×2mm DFN封装,占位面积只有SOT-23封装的一半,并能提供大约60℃/W的低热阻,以提高散热效率。通过适当的PCB布局及散热设计,LTC4059A可以在输入电压为5V的情况下以最高900mA的电流对单节锂离子电池安全充电。此外,设计时无需考虑最坏情况下的功耗,因为LTC4059A采用了专利的热管理技术,可以在高功率条件(如环境温度过高)下自动减小充电电流。
方案二:带过流保护功能的LTC4052脉冲充电器
LTC4052是一款全集成的脉冲充电器,