规划电池充电器的第一步是从很多可用解决计划中挑选电池充电器IC。为了做出正确的决议，规划团队首要有必要清晰界说电池参数(化学组成、电池单元数量等)和输入参数(太阳能、USB等)。然后，团队有必要查找契合输入和输出参数的充电器，比较很多的数据手册，以确认最佳解决计划。计划挑选的进程应答应团队为运用挑选最佳解决计划，当然一旦规划参数产生改动，则需从头回到数据手册比较。
假如能够彻底越过此过程会怎么样呢? 假如规划人员能够专心于运用解决计划，将电池充电器IC视为一个黑匣子，在真实需求生成一个可行的解决计划时才放入实践的IC，那该多好啊。到那时，不管根本规划参数怎么，规划人员只需求从现成产品中选取一个通用电池充电器IC即可。即便运用参数产生改变(输入切换、电池类型改动等)，现成的电池充电器IC依然适用。无需从头额定查找数据手册。
咱们经过评价两个天壤之别的电池充电器来阐明这个问题：
u 规划团队A的使命是规划一个电池充电器，该产品需求太阳能面板输入并为铅酸电池充电。充电器有必要是独立的(没有微操控器)，但应该具有满意的多样性，能够支撑几种不同的太阳能面板类型。他们有一周的时刻来完结原理图规划。
u 规划团队B有一个更杂乱的充电器项目。他们的规划选用一个5 V USB电源，为一节锂离子电池充电，电流为1.3 A，每节电池的端电压为4.1 V。他们期望在47℃以上时，每节电池的充电电压降至4 V、电流为0.5 A，而且在超越72℃时，充电中止。体系中的微操控器需求知道电池的电压、电流、温度和健康状况。他们也是只要一周的时刻完结原理图规划。
u 事实证明，两个规划团队都能够运用相同的电池充电器IC，而且该器材能够说是两个运用的最佳挑选。
好产品、小尺度
LTC4162 35 V/3.2 A单芯片降压充电器规划简略、功用多样。LTC4162既能够独立作业，也能够与主操控器一同作业，可供给从根本到杂乱的解决计划。功用完全的I2C遥测体系让用户能够有挑选性地监控电池，并可依据电池类型完成自界说充电参数。真实的最大功率点盯梢(MPPT)算法答应充电器针对任何高阻抗源(如太阳能面板)进行优化运转。充电算法依据挑选的电池化学组成量身定制：锂离子、LiFePO4或铅酸。
这些功用整合在一个4mm × 5mm QFN封装中，典型解决计划的尺度约为1cm × 2cm。
感触大功率!
千万不要由于小尺度而小看它。即便只运用集成开关FET，LTC4162也能够支撑60 W以上的充电功率。LTC4162可利用芯片温度的内部热量自监控功用调理充电电流，因而，即便在最热的环境或最小的外壳中也历来不会产生过热现象。
图1.合适什么样的充电器?这是两个天壤之别的电池充电体系：它们能够运用相同的充电器IC吗?
PowerPath™ FET(INFET和BATFET)保证体系负载(VOUT)在有输入电压(VIN)时，一直由VIN供电;假如没有VIN，则由电池供电。运用外部N通道FET能够完成低损耗途径，而且不会约束可传递到负载的电流量。
这儿变得越来越热
LTC4162可完成温度调理型可定制充电器。关于锂基化学组成(锂离子和LiFePO4)，LTC4162可选用JEITA温控充电。JEITA标准答运用户设置定制温度规模，在此温度规模中以自界说的电池充电电压和电流为电池充电。这也使规划人员能够决议电池应中止充电的高温文低温。默许的JEITA设置适用于多种电池，无需主机处理器干涉，而这一功用使LTC4162能够满意任何电池的温度曲线要求。
图2.LTC4162的运用电路十分简略，就如同一个功用完全的开关电池充电器。
遥测和操控
尽管LTC4162能够在没有主操控器的情况下运转，但经过I2C端口依然能够监控和操控充电的许多方面。片内遥测体系实时读取体系与电池电压和电流。能够设置各种限值和警报，在丈量值满意某个可装备阈值或进入特定充电状况时告诉主操控器。例如，当电池电压降至某个下限值时，常见的规划功用是进入低功耗形式。可是LTC4162不需求微操控器不断轮询电池电压，而是能够进行监控，并在到达这个限值时告诉主操控器。此刻，主机能够封闭主负载并进入低功耗状况。
图3.LTC4162的集成遥测体系简直能够满意任何监控和警报要求。
遥测体系还能丈量电池串联电阻(BSR)，将其作为电池健康状况的方针。可将BSR丈量设置为主动运转，而且能够装备警报，在BSR超出自界说的上限值时告诉主操控器，此刻，主机能够向用户宣布需求替换电池的信号。
当输入电源不可用而且体系由电池供电时，LTC4162会主动封闭遥测体系以延伸电池寿数。假如仍需求丈量，遥测体系能够经过I2C指令强制执行，此刻，它进入速率较慢的低功耗遥测形式，每5秒丈量一次。如若需求，能够随时将遥测速率设置为高速11ms/读取速率。
图4.默许的锂离子电池JEITA曲线。
类似地，关于铅酸电池而言，温度补偿算法跟着温度的升高会线性下降每个充电阶段的方针电压。这些电压能够经过I2C指令进行失调设置，仅需改动热敏电阻即可修正补偿斜率。
MPPT和输入调理
为了简略起见，许多太阳能电池板的稳压电路将最大功率点电压设定为稳定值。在实际中，VMPP随光照漂移，而且部分遮挡的太阳能面板或许有多个功率峰值。经过扫描与其输入电源相连的面板的整个电压规模，LTC4162先进的最大功率点盯梢(MPPT)算法能够考虑一切变量的影响，一直能设定在最大功率点。除了偶然扫描太阳能面板的规模外，LTC4162还对输入调理电压进行颤动调整，以不断发现VMPP的细小改变。这些功用无需自界说编程，所以无需修正充电器即可切换面板。
输入调理的优势还可延伸至太阳能面板电源以外。例如，许多USB线缆具有很多串联阻抗，这导致罗致电流时充电器输入端的电压下降。LTC4162的欠压限流功用可调理此电流，然后在输入端坚持最低电压。
图5.默许的12 V铅酸电池温度曲线。
图6.太阳能面板大局扫描。
USB功率传输
LTC4162还兼容USB供电标准，可经过USB Type C线缆供给高达100 W的电源。LTC4162的输入电流限值可装备，以避免输入适配器过载。当输入电流到达限值时，体系负载依然能够从输入中提取所需功率，但电池充电电流会下降，然后不会超越输入电流限值。关于USB PD而言，这意味着一个LTC4162电路可经过各种电源适配器装备供电。
低功耗运送形式
当产品需求长时刻运送或存储时，I2C指令能够将LTC4162置于低功耗状况，然后将电池上的电流耗费下降至约3.5 µA。在此期间，能够挑选将电路装备为堵截体系负载的电源。
IC版别
为了简化规划和文档，依据电池的化学组成、充电参数以及默许情况下是否启用MPPT，LTC4162分为不同版别。表1列出了LTC4162的一切可选版别。
表1.18个IC版别为用户的任何运用供给最适用的器材
每个版别都引脚兼容，能够在原型规划期间与另一个版别交换。LTC4162版别之间能够交换，选用不同化学组成的电池、充电电压或输入电源的产品均可运用相同的电路，然后简化了产品创立。
为简化文档，LTC4162的数据手册根据不同的化学组成分红不同版别。锂离子、LiFePO4和铅酸电池各自有独自的数据手册。
定论
曩昔，规划团队成员要花一整天的时刻阅览各种电池充电器、电源监视器以及太阳能调理器的数据手册，曩昔还需求花数小时为自界说温度调理型充电算法编写代码，并手动轮询丈量以检测何时超出限值，他们现在或许只需考虑有一个通用电池充电器即可。LTC4162将会是最佳挑选。
作者简介
Zachary Pantely是ADI公司Power by Linear部分的运用工程师。他现在担任规划和支撑演示板，用于展现各种电池充电器、超级电容充电器、多输出降压型器材和能量搜集器材的特性。除了硬件作业之外，Zack还参加了GUI和固件编程，用于展现带数字接口产品的功用。他于2015年结业于马萨诸塞大学洛厄尔分校，主修电子工程和录音技能两个专业。联系方式：zachary.pantely@analog.com。
