锂电池充电电路及电源自动切换电路的设计

研发部VG1PGND2GND3CHRG4DOWN5TEMP6EOC7COM18COM29test10COM311NC12CSP13BAT14VCC15DRV16CN3704CN3704C2100nFC3470pFC4220nFC5100nFC610uF/25V24VM1SSM9435D1SR560D2SR560Rcs0.15R/1WD3GREEND4REDR11KR51KtRT10KR310KR4120RR60RL139uH/1.6A24VR7NCC133uF/50V12BATTBATT-8.4VVBAT24VC7100nF图1锂电池充电电路原理图输入电源Vin=24V,充电电流1～1.5A，锂电池参数为8.4V，2.5A1、充电电流的设置恒流充电电流由下式决定：CSCHRmVI200=，取AICH25.1=，得Ω=16.0CSR选取RCS参数为0.16Ω±5%/1W实际使用电阻值为150mΩ，得AARmVICSCH33.1150200200===2、充电结束电流的设置在恒压充电模式，充电电流逐渐减小，当充电电流减小到EOC管脚的电阻所设置的电流时，充电结束。充电结束电流由下式决定：610)314350(278.1×+×=CSEOCRRI，R3取10K，IEOC=0.2A3、电感的选择在正常工作时，瞬态电感电流是周期性变化的。在P沟道MOS场效应晶体管导通期间，输入电压对电感充电，电感电流增加；在P沟道MOS场效应晶体管关断期间，电感向电池放电，电感电流减小。电感的纹波电流随着电感值的减小而增大，研发部随着输入电压的增大而增大。较大的电感纹波电流会导致较大的纹波充电电流和磁损耗。所以电感的纹波电流应该被限制在一个合理的范围内。电感的纹波电流可由下式估算：)1(1VCCVVLfIBATBATL−×××=Δ其中：f是开关频率，300KHzL是电感值VBAT电池电压VCC是输入电压在选取电感值时，可将电感纹波电流限制在△IL＝0.4×ICH，ICH是充电电流，得L34.2μΗ，实际取电感值为39μΗ。4、电源自动切换电路24VVOUTVBATD5SR560R8100KM2IRF9530N给后续电路供电图2电源自动切换电路当外部电源断开时，PMOS管导通，由电池给外部系统供电，当外部电源接入时，PMOS管关断，电池和系统电源之间断开，外部电源对系统供电。