鋰電池充電器擴流電路設計

小型便攜式電子產品采用的鋰電池或鋰聚合物電池的容量較小，大部分在400～1000mAh范圍內，與之配套的充電器的最大充電電流為450～1000mAh.由于電流不大，一般采用線性充電器。

新型線性鋰電池充電器功能齊全、性能良好、電路簡單、占印制版面積小，價格低廉，整個充電器可以在產品中。若采用USB端口充電，使用十分方便。

近年來，一些用電量稍大的便攜式電子產品（如便攜式DVD、礦燈、攝像機、便攜式測量儀器、小型電動工具等）往往采用1500mAh到5400mAh容量的鋰電池。若采用500～1000mA充電電流充電器充電，則充電時間太長。若按0.5C充電率來充3000mAh及5400mA時的電池時，其充電電池的容量要求為1500mA及2700mA.

有人提出：能否在1A線性充電器電路中加一個擴流電路，使充電電流張大到2～2.5A，處理3000～5400mAh容量鋰電池的充電問題。如果擴流的充電器性能不錯、電路簡單、成本不高，這是個好主意。筆者就按這一思路設計一個擴流電路。這電路采用型號為CN3056的1A線性充電器為基礎，另外加上擴流電路及控制電路組成。

CN3056簡介

CN3056組成的充電器按恒流、恒壓模式充電，若充電電池電壓0.5V時，其輸出特性幾乎是一水平直線；在不同的VDS時，ID是恒流。從圖4也可以看出，在-VGS增加時，ID也相應增加．

圖3括流部分電路

圖4p-MOSFET輸出特性

2控制部分電路

控制部分電路的目的是要保持原有的三階段充電模式，在預充電階段及恒壓充電階段不擴流，擴流僅在恒流階段，如圖5所示。

圖5括流電路的電流表現

原充電器以1A電流充電，若擴流電流為1A，則在恒流充電階段時充電電流為2A.圖5中紅線為充電電池電壓特性、黑線為充電電流特性，實線為加擴流特性，虛線為未加擴流特性。從圖5可看出：擴流的充電時間t5比不擴流的時間要短（圖5中的時間坐標并未按比例畫）；并且也可以看出：擴流僅在恒流充電階段進行。

為保證擴流在電池電壓3.0V開始，在電池電壓4.15V時結束，控制電路設置了窗口比較器，在電池電壓（VBAT）為3.0～4.15V之間控制p-MOSFET導通。在此窗口電壓外，p-MOSFET截止。

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