用于25．2V電池浮動(dòng)電壓的6．3A充電器

充電器可容易地針對多種電池化學(xué)組成進(jìn)行優(yōu)化。例如：其可遵循一種恒定電流/ 恒定電壓 （CV/CC） 充電算法，采用 C/10 或定時(shí)終止 （針對基于鎳的電池系統(tǒng)）；一種采用定時(shí)終止的恒定電流 （CC） 特性；或者一種優(yōu)化的 4 步、3 級鉛酸電池充電模式。

圖 1：15V 至 55V 輸入、25.2V/6.3A 降壓-升壓型電池充電器

圖 1 示出了一個(gè) 15V 至 55V 輸入、25.2V/6.3A 降壓-升壓電池充電器，其具有一個(gè)高效率四開關(guān) （M2~M5） 同步降壓-升壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，僅需一個(gè)電感器（L1）。專有的平均電流模式架構(gòu)采用兩個(gè)檢測電阻器（RCBRT1和 RCBRB1） 來監(jiān)視電感器電流。在該降壓-升壓型解決方案中，當(dāng) VIN高于 VOUT 時(shí)，轉(zhuǎn)換器在降壓模式工作；當(dāng) VIN 低于 VOUT 時(shí)，轉(zhuǎn)換器則工作在升壓模式。當(dāng) VIN接近 VOUT時(shí)，轉(zhuǎn)換器工作于四開關(guān)降壓-升壓模式。

圖 2：針對圖 1 轉(zhuǎn)換器的效率與負(fù)載電流 IOUT之關(guān)系曲線 （VOUT= 25.2V）

轉(zhuǎn)換器以一個(gè)可編程的恒定開關(guān)頻率運(yùn)作，該頻率處于 50kHz 至 500kHz 的范圍內(nèi)，采用一個(gè)電阻來設(shè)定 （R13 = 100k，250kHz）。圖 1 示出的這款解決方案能夠?yàn)橄到y(tǒng)負(fù)載提供高達(dá) 8A （VOUT= 25.2V）。如圖 2 所示，滿負(fù)載效率 （IOUT= 8A，VIN= 24V） 可達(dá) 98% 以上。

LTC4020 采用一個(gè)從 BAT 引腳引出的外部反饋電阻分壓器以通過 VFB引腳來設(shè)置電池電壓。PowerPath（電源通路） FET （M1） 在正常電池充電期間處于導(dǎo)通狀態(tài)，可能的情況下會(huì)在電池與降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器輸出之間形成一種低阻抗連接。電池充電電流通過一個(gè)檢測電阻 （RCBAT1） 來監(jiān)視。很大平均電池充電電流可容易地通過選擇 RCBAT1的阻值來設(shè)置。動(dòng)態(tài)電流限值調(diào)整可以通過 RNG/SS 引腳實(shí)現(xiàn)。

利用 PowerPath FET 實(shí)現(xiàn)即時(shí)接通和理想二極管功能

對于一個(gè)嚴(yán)重放電的電池，LTC4020 能夠自動(dòng)地將 PowerPath FET （圖 1 中的 M1） 配置為一個(gè)線性穩(wěn)壓器，從而允許降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器輸出升至高于電池電壓，同時(shí)仍然向電池提供充電電流。該功能被稱為 PowerPath 即時(shí)接通，此時(shí) PowerPath FET 充當(dāng)一個(gè)高阻抗電流源，負(fù)責(zé)為電池提供充電電流。

當(dāng)電池充電器不處于充電周期時(shí) （即是降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器專為系統(tǒng)負(fù)載而運(yùn)作），LTC4020 自動(dòng)地把 PowerPath FET 配置為一個(gè)理想二極管。這允許電池在正常操作期間與轉(zhuǎn)換器輸出保持?jǐn)嘟印Ｈ欢?，假如系統(tǒng)負(fù)載電流超過了降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器的供電能力，則可通過該理想二極管有效地從電池抽取額外的功率。