锂离子/聚合物电池充电方案解析

锂离子/聚合物电池的充电方案对于不同数量的电芯、电芯配置以及电源类型还是不同的。目前主要有3种主要的充电方案：线性方案、Buck（降压）开关方案和SEPIC（升压与降压）开关方案。

（一）线性方案

当充电器输入电压大于全充满电芯加上充足净空之后的开路电压时，最好用线性方案，特别是1.0C快速充电电流不比1A大太多时。比如，MP3播放器通常只有一个电芯，容量从700～1500mAh不等，满充开路电压是4.2V。MP3播放器的电源通常是AC-DC适配器或者是USB接口，其输出是规则的5V，这时，线性方案的充电器就是最简单、最有效率的方案。

锂离子/聚合物电池充电器的基本结构和线性电压规整器一样。MAX8677A是一种比较典型的双输入USB/AC适配器线性充电器，内置Smart Power Selector，用于由可充电单节Li+电池供电的便携式设备。该充电器集成了电池和外部电源充电和切换负载所需的全部功率开关，因此无须外部MOSFET。MAX8677A理想用于便携式设备，例如智能手机、PDA、便携式多媒体播放器、GPS导航设备、数码相机，以及数码摄像机。

MAX8677A可以工作于独立的USB和AC适配器电源输入下或两个输入中的任意一个输入下。当连接外部电源时，智能电源选择器允许系统不连接电池或可以与深度放电电池连接。智能电源选择器自动将电池切换到系统负载，使用系统未利用的输入电源部分为电池充电，充分利用有限的USB和适配器输入电源。所有需要的电流检测电路，包括集成的功率开关，均集成于片上。DC输入电流限最高可调节至2A，而DC和USB输入均可支持100mA、500mA和USB挂起模式。充电电流可调节至高达1.5A，从而支持宽范围的电池容性。MAX8677A的其他特性包括热调节、过压保护、充电状态和故障输出、电源监视、电池热敏电阻监视以及充电定时器等。MAX8677A采用节省空间的4mmX4Tnm、24引脚热增强型TQFN封装，规定工作于扩展级温度范围（-40～+85℃）。(www.xing528.com)

（二）Buck（降压）开关方案

当1.0C充电的电流大于1A，或者输入电压比电芯的全充满开路电压髙很多时，Buck或者降压方案就是一个更好的选择。比如，在基于硬盘的PMP中，通常使用单芯锂离子电池，全充满开路电压是4.2V，容量从1200～2400mAh不等。而现在PMP通常是用汽车套件来充电，它的输出电压在9～16V之间。在输入电压和电池电压之间比较高的电压差（最小4.8V）会让线性方案降低效率。这种低效率，加上大于1.2A的1C快速充电电流，会产生严重的散热问题。为避免这种情况，就要采用Buck方案。锂离子/聚合物电池Buck充电器基本结构同Buck（降压）开关电压调节器完全相同。

（三）SEPIC（升压与降压）可共方案

在某些使用3个甚至4个锂离子/聚合物电芯串联的设备中，充电器的输入电压就不总是大于电池电压。比如，笔记本电脑使用3芯锂离子电池组，满充开路电压是12.6V（4.2V×3），容量范围是1800～3600mAh。输入电源可以是输出电压16V的AC-DC适配器，或者是汽车套件，输出电压在9～16V之间。显然，线性和Buck方案都不能为这组电池组充电，这就要用上SEPIC方案，它能在输出电压高于电池电压时工作，也能在输出电压低于电池时工作。