聚合物锂离子电池充电系统负载均衡的设计

MCP73871演示了如何在满足空间和成本要求的情况下在很短时间内交付锂离子充电管理解决方案。聚合物锂离子电池广泛用于当今的便携式消费电子产品。常见的锂聚合物电池是采用固体聚合物隔膜的锂离子聚合物电池，并且使用与锂离子电池相同的充电算法。由于便携式电子产品的功能不断增多且显示屏尺寸不断增大，聚合物锂离子电池使用情况也在发生改变。每天电池充电的次数增多，在电池充电的同时可以操作设备变得非常重要。

聚合物锂离子电池充电系统负载均衡图

设计聚合物锂离子电池供电系统的传统方法是将系统负载与电池直接连接。系统负载会使锂离子电池不断放电，消耗电池的生命周期。为了最大程度延长锂离子电池的生命周期，建议在输入电源可用时适当地终止充电，并通过输入电源为系统供电。为了防止锂离子电池发生过充，通常需要使用一个历时定时器作为辅助方法，在满足适当的终止条件之前关闭电池充电活动。恒压阶段的最小电流检测是针对锂离子电池的典型终止方法。如果系统连续从锂离子电池消耗电流，则无法使用最小电流来正常终止充电管理系统。它会定期开启和关闭，或由于定时器故障条件而产生错误。

聚合物锂离子电池的MCP73871旨在克服锂离子电池供电应用的这些设计挑战。MCP73871是一款尺寸紧凑且功能丰富的单芯片解决方案。该器件非常适合用于设计小型系统，同时还可以延长系统运行时间和电池寿命。 MCP73871器件是一款用于系统负载均衡和锂聚合物电池充电管理的完全集成线性解决方案，可以选择交流/直流墙式适配器或USB端口电源。此外，它还可以在输入电源和电池之间进行自主电源选择。该器件不仅物理体积小而且需要的外部元件少，因此非常适合于便携式应用。MCP73871器件可以自动从单节辑离子电池或输入电源(交流/直流墙式适配器或USB端口)获取系统负载的电源。MCP73871器件完全遵从USB规范规定的电流消耗限制。使用交流/直流墙式适配器为系统供电时，外部电阻将设置最大幅值为1A的充电电流，同时支持系统负载和电池充电电流之和最高为1.8A的总电流。 MCP73871器件采用恒流/恒压(CC/CV)充电算法，具有可选的充电终止点。提供4种固定的恒压稳压选项： 4.10V、4.20V、4.35V或440V，以适应新兴的电池充电需求。在高功耗或高环境温度条件下，MCP73871器件还可以基于裸片温度限制充电电流。这种热调节功能可以优化充电周期时间，同时还可以保持器件的可靠性。 MCP73871器件包含了一个电池低电量指示器、一个电源正常指示器和两个充电状态指示器，可以使用LED进行显示或与主控单片机进行通信。MCP73871器件支持-40℃至+85℃的环境温度范围。