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鋰電池CN3705與LM2596的充放電如何區(qū)分

目前，消費電子產(chǎn)品越來越多，如智能手機(jī)、平板電腦、PSP 游戲機(jī)等電子產(chǎn)品，給人們的生活工作娛樂都提供了極大的方便。然而，這些電子產(chǎn)品都有一個共性的缺點就是自身鋰電池的容量有限，經(jīng)常因為沒電了，導(dǎo)致我們的電子產(chǎn)品無法使用。為了解決給電子產(chǎn)品續(xù)航問題，設(shè)計了這款集鋰電池充電和放電一體的電路。如圖 1 所示。系統(tǒng)分為三個部分，CN3705 鋰電池充電電路，12V 鋰電池，LM2596 鋰電池放電電路。

　　1 基于CN3705的鋰電池充電電路

　　1.1 CN3705芯片簡介

　　CN3705 為降壓模式鋰電池充電芯片，具有恒流恒壓充電方式。我司為如韻代理。對于深度放電的電池，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定的恒壓充電電壓的66.7%時，CN3705采用恒流充電電流的15% 對鋰電池涓流充電。在恒壓充電階段，充電電流逐漸減小，當(dāng)充電電流降低到外部電阻設(shè)定的值時，充電結(jié)束。芯片輸入電壓在12V 到28V之間，最大工作頻率為300kHz，輸出最大電流為 5。

　　1.2 基于CN3705的設(shè)計電路

　　圖2為 CN3705 構(gòu)成的鋰電池充電電路，電路結(jié)構(gòu)為 buck 降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。輸入電壓在 14V 到 28V 之間，電路 PWM 開關(guān)頻率為300kHz，最大輸出電流為 1.2A，最大輸出電壓為 12.6V。適合給 3 節(jié)串聯(lián) 3.7V 標(biāo)準(zhǔn)鋰電池充電。

　　圖2中，P 溝 道 MOS 管 Q1、肖特基D2、電感 L1 以及電解電容 C1 構(gòu)成經(jīng)典的buck 降壓充電電路。Q1 的選擇要綜合考慮轉(zhuǎn)換效率、MOS 管的功耗和最高溫度。還要考慮的因素包括導(dǎo)通電阻 Rds（on），柵極總電荷Qg，輸入電壓和最大充電電流。MOS 管損耗功率計算公式如下所示：

　　1.3 電感的選著和計算

　　在正常工作時，瞬態(tài)電感電流是周期性變化的。在 MOS 管導(dǎo)通期間，輸入電壓對電感充電，電感電流增加；在 MOS 管關(guān)斷期間，電感向電池放電，電感電流減小。電感的紋波電流隨著電感值的減小而增大，隨著輸入電壓的增大而增大。有如下經(jīng)驗公式：

　　1.4 工作方式

　　1.4.1 恒壓充電

　　如圖2所示，電池端的電壓通過電阻R2和R4構(gòu)成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)反饋到FB管腳，CN3705根據(jù)FB管腳的電壓決定充電狀態(tài)。當(dāng)FB管腳的電壓接近2.416V 時，充電器進(jìn)入恒壓充電狀態(tài)。在恒壓充電狀態(tài)，充電電流逐漸下降，電池電壓保持不變。

　　其中，Ib是FB管腳的偏置電流，其典型值為50nA。由于電阻R2和 R4 會從電池消耗一定的電流，在選取R2和R4的電阻值時，應(yīng)首先根據(jù)所允許的消耗的電流選取R2 R4的值，然后再根據(jù)上式分別計算R2和R4的值。這里 R2和R4分別取值為510KΩ 和 120kΩ，得充電電壓為 Vbat=12.71V