線性電池充電器通常比一般的開關(guan) 型充電器更細小.簡單和便宜，但是它有一個(ge) 主要缺點：當輸入電壓高和電池電壓低(已放電的電池)時會(hui) 出現過高的功率耗散。在典型情況下，這些狀態是暫時性(因為(wei) 電池電壓隨著充電而增加)，但是在確定充電電流和IC溫度的最大允許值時，必須考慮到這種最壞情況。

一種解決(jue) 過熱問題的簡單方法是降低充電過程中整個(ge) 恒流部分的充電電流。這種方法的問題是相應增加了充電時間。另一較好的選擇是采用LTC1733鋰離子單節電池線性充電器，它克服了任何過熱問題，也可維持快速充電時間。IC內(nei) 部的獨特熱反饋環允許在正常條件下全電流快速充電，並且在最壞情況下不會(hui) 過熱(包括高環境溫度、高輸入電壓或低電池電壓狀態)。

熱反饋環限製IC溫度

熱反饋環限製了LTC1733的最高結溫在105°C左右，比最高允許結溫125°C低得多。當結溫接近105°C時，芯片內(nei) 的溫度傳(chuan) 感器開始平穩地降低充電電流至一個(ge) 限製最高結溫至105°C的水平(見圖1)。與(yu) 簡單地在160°C關(guan) 斷而作出自我保護的IC不同，LTC1733可長期地工作在這種溫度控製方式下。具有160°C熱關(guan) 機溫度的器件會(hui) 開始在熱限值內(nei) 導通和關(guan) 斷，或者不能正確地作為(wei) 充電器運行。熱關(guan) 機不是運行的可取方式，比較好的還是在過熱時保護IC不會(hui) 失效。

圖1：高環境溫度情況下的LTC1733鋰離子電池充電周期

具有熱限製運行的充電周期

圖1示出最壞溫度情況下的典型鋰離子單節電池充電周期。曲線顯示電池電壓.充電電流和印製電路板的溫度與(yu) 時間的關(guan) 係。

當輸入功率加到連接的電池和在程控電阻接地時，充電周期即開始。深放電的電池在全電流的10%時慢慢充電，直至電池電壓達到2.48V時充電器再切換到全電流充電。

在充電周期啟動時，充電電流快速增加到1.5A設置值，引起電池電壓升高到3.2V。在5.3V的輸入電壓下，LTC1733的3.2W功率耗散使結溫升到大約105°C，2" × 2"PCB的溫度(散熱體(ti) )約在1.5分鍾內(nei) 達到85°C左右。熱反饋環降低充電電流來限製任何額外的溫度上升。當電池電壓增加時，LTC1733溫度開始下降，使得充電電流再次增加到1.5A設置電流水平。充電繼續在1.5A恒流下進行，直至電池電壓達到4.2V為(wei) 止，此時進入充電周期的恒壓段。這情況繼續而充電電流繼續下降，直至3小時的定時器結束充電周期為(wei) 止(圖1示出前90分鍾的情況)。

增強散熱的封裝顯著改善功率耗散

特小外型(1.1毫米)的10引腳MSOP封裝和露出底部金屬焊盤允許IC直接焊接到PCB銅層上，這明顯降低從(cong) 結至外殼的熱阻。良好的熱布局使得LTC1733在25°C環境溫度下用2” × 2"的4層PCB板可連續耗散高達2.5W。

良好的熱布局包括封裝下麵的PCB銅層直接散布到整個(ge) 銅麵積，以及通過熱通孔傳(chuan) 到內(nei) 部和背部的銅層來構成。對於(yu) 表麵貼裝器件，PCB銅層變成一個(ge) 有效的散熱體(ti) 。

將整個(ge) IC的金屬焊盤焊接到PCB板來保證良好的熱傳(chuan) 導也是非常重要的。測試表明，在大的4.5W起始功率加到封裝時，不良焊接的封裝在幾秒就達到熱反饋溫度，而好的焊接裝置則要一分鍾以上。

完全獨立的充電器

LTC1733是單節鋰離子電池的一個(ge) 完全恒流、恒壓、功率限製的線性充電器，如圖2所示。IC含有1.5A功率MOSFET、電流檢測電阻、可設置充電電流、可設置定時器、可選充電電壓和熱敏電阻輸入以監視充電資格的電池溫度。有三種狀態輸出可驅動LED顯示‘AC電源好’、‘充電'和‘故障’。還有監視充電電流的輸出。輸入電壓的要求是4.5V至6.5V和可用手動關(guan) 機，以及有一個(ge) 在輸入電壓斷開時的微功率休眠方式。由於(yu) 采用內(nei) 部MOSFET結構而無需阻塞二極管。

圖2：用於(yu) 4.1V或4.2V電池的完整1.5A單節鋰電池充電器(無需外部MOSFET、阻塞二極管或檢測電阻)

結論

LTC1733是獨立的鋰離子電池線性充電器IC，它容許充電電流設置在標稱的VIN、VBATTERY和環境溫度下，而在某些短暫充電條件下不會(hui) 出現過高溫度。這容許更高的充電電流(達到更快充電)和保證偶然的最壞情況不會(hui) 引起係統過熱。