基于USB接口的鋰離子電池充電電路設計解析

　　個人電腦（ PC 機） 已得到廣泛應用 ，而 U SB 接口也已成為 PC 機上的標準外設接口之一。 另一方面 ，使用鋰離子電池的手機、數(shù)碼相機、M P3 播放器等便攜設備大量涌現(xiàn)。 如何利用隨處可見的電腦 U SB 接口為這些設備所用的鋰離子電池充電 ，是目前 U SB接口應用的一個熱點。

　　1 鋰離子電池及 U SB 接口概述

　　鋰離子（Li - io n） 電池 ，簡稱鋰電池 ，是近年來逐漸普及使用的一種新型電池 ，具有體積小、重量輕、容量大（能量密度高） 、自放電率低以及無記憶效應等優(yōu)點 ，但同時它也有一些致命的缺陷：對充電、放電的要求比較苛刻 ，不能過充和過放 ，否則容易造成不可逆轉性損壞 ，在短路、過充等極端情況下還有可能發(fā)生爆炸 ，產(chǎn)生危險。

　　一般鋰電池單節(jié)標稱電壓為 31 6 ～31 7V ， 充電時 ，一般要求采用限壓限流法 ，首先恒流充電 ，即電流一定 ，充電電流按國家標準規(guī)定的低倍率充電是01 2C （仲裁充電制式） ，最大不超過 1 C ; 而電池電壓隨著充電過程逐步升高 ，當電池端電壓達到終止電壓41 2 ±01 05V 時 ， 應改恒流充電為恒壓小電流 （ 約 01 1C） 充電 ，這個狀態(tài)一般稱為涓流充電狀態(tài)。 充電電流根據(jù)電芯的飽和程度 ，隨著充電過程的繼續(xù)逐步減小 ，當減小到 01 01C 時 ，認為充電終止。U SB 接口是英文 U niver sal Serial Bus 的縮寫 ，中文含義是“通用串行總線”。它是一種應用在 PC 領域的新型接口技術。 U SB 使用一個 4 針插頭作為標準插頭與外部設備進行連接。 在這個 4 針插頭中 ，有兩針為數(shù)據(jù)通信線 ，而外側的兩針則為外部設備提供電源。 按照 U SB 規(guī)范 ， 每個 U SB 接口應能提供500mA 的電流輸出;由 U SB 主機或帶電源的集線器提供的 U SB 接口 ， 所接外設端的最小可用電壓為41 5V ，而由 U SB 總線驅動的集線器能提供的最小則應為 41 35V 。 值得注意的是 ，雖然 U SB 規(guī)范定義了提供的電流上限不得超過 01 5A ，但實際上 U SB 端口輸出的電流經(jīng)常超過幾安培.