被充電到大約85%的容量。在完成CC周期之后，充電器切換到恒定電壓充電周期。在CV周期中，監(jiān)視充電電流來確定充電結(jié)束。就像CV充電器一樣，當(dāng)充電電流逐漸下降到低于電池的0.1C時，充電周期完成。圖7給出了一個完整的CC/CV充電電路圖。
雖然CC/CV充電需要復(fù)雜得多的電路來實現(xiàn)，但由于其大大降低了充電時間，因此各種CC/CV充電方法在鋰離子電池充電中占主導(dǎo)地位。
到目前為止，我們一直假定我們使用的電池是良好的電池。實際上并不總是這種情況。被充電的電池可能是有缺陷的，并且可能無法充電。而試圖對有缺陷的電池進行快速充電可能引起危險情況。理想的充電器必須能夠監(jiān)測各種可能的電池故障模式并進行適當(dāng)?shù)某潆�。我們�(yōu)榱撕喕脑蚨匾夂雎缘牧硪粋�因素是電池溫度。在其溫度超出特定溫度范圍的情況下，對鋰離子電池進行充電是不安全的。到目前為止，充電器所必須做的就是保持對電壓調(diào)節(jié)的跟蹤（或者在CV/CC充電器的情況下，保持對電流和電壓的跟蹤）。不過如上所述，伴隨更高充電器效率和更長電池壽命的是潛在的安全問題，這就需要更智能的充電操作。
�。▓D中：low-volt threshold-低壓閾值；Wake
up mode-喚醒模式；Constant-current mode-恒定電流模式；constant-voltage mode-恒定電壓模式）
為了防止意外地將電池置于不利的條件下，各種鋰離子電池組都包含某些復(fù)雜的電路。一般情況下，保護包括使電池免遭過度放電、過度充電、過高的充電及放電電流以及高電壓。
在電池充電或放電周期內(nèi)，如果任何參數(shù)超過了對于特定電池的限制，電池與電池端子之間的連接將會開路保護。典型情況下，當(dāng)不利的條件被清除或電池被預(yù)置條件時，在延遲一段時間后，裝置將被復(fù)位。
除了電子保護措施之外，電池還包含一個機械的二級過流保護裝置。在電池組和電池端子之間串聯(lián)地安裝了一個聚合正向溫度系數(shù)（PPTC）過電流保護裝置。
PPTC裝置通過響應(yīng)過電流而從低阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦锠顟B(tài)來保護電路。這種變化是裝置溫度急劇升高的結(jié)果，溫度升高是由于裝置中根據(jù)公式I2R產(chǎn)生的熱量引起的。
一個好的充電器設(shè)計必須能夠安全而高效地確定鋰離子電池對于快速充電的適宜性。下面是一些可用于支持便攜式應(yīng)用的充電器的例子。
獨立充電器（LP3946）
LP3946是一種獨立的單電池鋰離子充電器，具有一個集成的傳輸晶體管和電流感應(yīng)電阻器。除了其充電功能之外，它還可以用于低壓降（LDO）模式。這種功能在制造期間特別有用，因為它無須在產(chǎn)品測試和性能驗證時插入電池。
�。▓D中：Prequalification …--從條件預(yù)審到快速充電的轉(zhuǎn)換；CC to CV transition-CC 到 CV 轉(zhuǎn)換；battery voltage-電池電壓；battery current-電池電流；charge current-充電電流；end of charge current …--充電結(jié)束電流 0.1C（默認(rèn)）；Time-時間）
LP3946的工作可以利用圖11中所示的流程圖很好地說明。
充電周期從插入墻面適配器開始。驗證輸入電壓，若其在允許范圍內(nèi)，充電器將啟動電池條件檢驗過程。在這個階段，一個電流源在電池端子上施加50 mA電流并同時監(jiān)視電壓。如果電池兩端的電壓高于3.0 V，說明電池情況良好，則通過施加一個恒定電流開始恒定電流周期。電流幅度是電池容量的函數(shù)，并且依照電池制造商的推薦。典型的充電電流為1C，不過某些電池要求較低的充電電流。
可以在差分放大器（Diff-Amp）輸出得到充電電流的模擬表示。差分放大器輸出也表示了LDO工作模式下的電流。為了防止單電源系統(tǒng)在臨近接地工作時的精度誤差，差分放大器的輸出偏移了0.5V。
為了方便使用并減少外部元件數(shù)量，對LP3946的快速充電電流進行了廠內(nèi)設(shè)定來滿足客戶要求。恒定電流源也可以在廠內(nèi)以50 mA的步幅設(shè)置為從500 mA到950 mA的任意值。其它可廠內(nèi)預(yù)設(shè)置的參數(shù)包括端接電壓4.1或4.2V以及充電結(jié)束電流0.1C、0.15C或0.2C。
在恒定電流周期內(nèi)，對電池電壓進行精密監(jiān)視以避免過度充電。正如早先所描述的，超過電池端接電壓會逐漸縮短電池壽命，并且其影響是累積性的。由于電池ESR兩端的壓降，在CC充電期間，在電池端子呈現(xiàn)的電壓并非電池電壓的準(zhǔn)確指示。通過在達(dá)到端接電壓時終止CC周期，ESR上的壓降提供了一個保證余量，使得電池不會遭受過高的電壓。
在CC周期內(nèi)，電池被充電到其容量的大約80-85 %。在CC周期完成后，恒定電壓周期啟動。在這個周期內(nèi)，電池在I Charge = (VBatt - Vcell)/ ESR下進行充電。隨著電池被充電，Vcell升高而充電電流降低。作為充電電流下降的結(jié)果
，由ESR引起的誤差逐漸減小，而電池端子上呈現(xiàn)的電壓更為準(zhǔn)確地表示了實際電池電壓。
當(dāng)電流下降到低于預(yù)先設(shè)置的充電結(jié)束（EOC）等級時，充電就終止了。通常推薦的EOC電流等級為0.1C、0.15C和0.2C。
一旦檢測到EOC，充電周期就完成了。在這個時候，充電器電路被關(guān)閉，而維持周期被啟動。在維持周期內(nèi)，監(jiān)視電池電壓，并且當(dāng)電池電壓下降到低于3.9V時啟動充電周期（假定檢測到適配器OK信號）。
對于電池被消耗到低于3.0 V的情況，快速充電被條件預(yù)審周期取代。這主要是出于安全原因，并且防止設(shè)計者快速充電可能有缺陷的電池。在正常操作下，如果電池電壓被消耗到這種級別，內(nèi)部保護電路就會被激活，斷開電池端子與電池組端子之間的連接。如果電池沒有永久損壞，那么施加低強度電流就可以逐漸地升高電池電壓并復(fù)位內(nèi)部保護電路。作為一個備用保護裝置，一個定時計數(shù)器保持對總充電時間的跟蹤。在CC或CV周期內(nèi)經(jīng)過5.6小時之后電池仍未達(dá)到端接電壓的情況下，充電就被終止。
作為對充電周期的形象表現(xiàn)，用CHG信號打開一個紅色LED來表示一個充電周期開始。EOC信號通過打開一個綠色LED來表示充電完成。只要
交流電墻面適配器插在電源上，在維持周期內(nèi)綠色LED就會保持開啟。如果檢測到故障條件，紅色和綠色LED就會同時開啟。
BIPB輸入引腳是一個多功能引腳。其主要功能是允許LP3946在沒有電池時作為LDO工作。LP3946在LDO模式下的輸出設(shè)置為4.1V。在有電池時，還可以通過電池ID電阻器把BIPB引腳拉到地，把它用做代替檢測功能的電池。
LP3946是一個獨立充電器的例子，便于使用并包含最少數(shù)目的外部元件。充電周期內(nèi)的用戶干預(yù)實際上被消除了。不過，一些應(yīng)用要求與充電器進行更多的交互。進行交互的主要原因是調(diào)整充電參數(shù)，以便使其與被充電的電池類型一致。這種情況的一個例子就是標(biāo)準(zhǔn)電池與重型電池或者具有較高容量的電池相互交換�？梢圆捎脼榈腿萘侩姵爻潆娫O(shè)置的參數(shù)來為高容量電池充電，不過就是需要很長的充電時間。而對于相反的情況，出于安全原因不推薦使用。
LP3945--具有可設(shè)定參數(shù)的充電器
LP3945應(yīng)用電路如圖12所示。同樣，為了縮小所需的PCB空間，外部元件的數(shù)目控制到最少。與該器件的通信通過I2C接口建立。
缺省的出廠設(shè)置為500 mA CC電流、4.1V端接電壓和0.1mA EOC電流。這些缺省值在加電期間使用，但是用戶可以把它們設(shè)定為不同的值。CC的可用電流范圍為500 mA到950mA，步幅為50 mA。端接電壓選項為4.1 V和4.2V，而EOC選項為0.1C、0.15C和0.2C。只要電池連接維持在Vbatt引腳，并且電池電壓高于2.85 V，新設(shè)定的值就會在啟動時被用做缺省值。如果電池斷開或者如果其電壓下降到低于2.85V，出廠缺省值就會被用于后續(xù)充電周期。充電器的操作在圖13所示的流程圖中說明。
除了能夠改變電池的工作參數(shù)之外，可以通過I2C接口讀回EOC和CHG寄存器狀態(tài)來檢查充電周期的狀況。
LP3945的特性在具有m控制器的應(yīng)用中被充分利用。
除了充電器、控制器或處理器以及其它功能之外，這些系統(tǒng)的確需要額外的電路來控制傳送到這些功能模塊中的電力。
下面的章節(jié)中描述了一個集成了其它電源管理功能的充電器例子。
結(jié)論 為了給種類快速增長的便攜式產(chǎn)品供電，正在開發(fā)具有更寬工作溫度范圍、更高能量密度和更長保存壽命的電池。隨著我們對電池特性理解的提高，電池充電技術(shù)正在持續(xù)發(fā)展。此外，新的應(yīng)用引導(dǎo)著新方法的發(fā)展，并創(chuàng)造新的需求。例如，能夠通過PC的USB接口給電池充電。此處，USB協(xié)議要求任何連接到這種端口的設(shè)備最初必須以低功率模式操作，即最大電流 (current draw) 低于100 mA。充電必須從100 mA電流開始，并且充電器輸入僅為4.5V。一旦主機與設(shè)備的通信建立起來，主機允許高功率操作。這要求某種程度的智能，而這種等級的智能必須在充電器或者使用充電器的系統(tǒng)中的某處來提供。新電池的開發(fā)也要求對充電特性進行改進。 <!-- 2007-12-5 23:56:39-->
66821730(技術(shù)支持)
