1.概述
跟着移动电话、笔记本电脑、平板电脑等很多便携式电子设备的敏捷遍及运用，与之配套的小型锂离子电池、锂聚合物电池等二次电池的出产及需求量日积月累，特别是锂离子电池体积小、重量轻;循环寿命长、充电可达几百次乃至上千次;自放电率低一级长处广泛运用于可移动便携式电子产品中。因而，规划一套高精度锂离子充电办理体系关于锂离子电池运用是至关重要的，严厉避免在电池的运用中呈现过充电、过放电等现象。
现在比较老练的锂电池充电办理计划便是依据笔记本电脑的计划，该类电源办理计划现已挨近老练，可是往往本钱较高，不太契合运用于便携式分子筛制氧机规划中。结合本钱与功用的考虑，最终咱们挑选BQ24610芯片作为主芯片，结合外围电路，来规划便携式分子筛制氧机电源办理模块。
BQ24610是TI公司出产，可以完结5V-28V锂电池充电办理。充电操控器与传统的操控器相比较，功率更高，散热更少;充电电压及电流的准确度挨近百分之百，有助于延伸电池运用寿命;集成型独立解决计划可进步规划灵活性，缩小全体解决计划尺度，更有利于广泛运用于便携式设备中;动态电源办理可在电池充电时仍可为体系供电，最大极限地进步适配器功率[3].本文就经过在实践中的探究，对电池充电操控器和挑选器芯片BQ24610的根本功用、作业原理、参数设置及运用中呈现的问题进行了剖析，给出了相应的典型运用电路规划。
2.BQ24610功用及特性
2.1 引脚介绍
ACN(引脚1)：适配器电流差错放大器负输入。ACP (引脚2)：适配器电流差错放大器正输入。ACDRV (引脚3)：AC或适配器电源挑选输出。CE(引脚4)：充电使能，逻辑高电平输入。高电平充电时能，低电平中止充电，它有一个1MΩ内部下拉电阻。STAT1(引脚5)：漏极开路充电状况指示按钮，指示各种充电操作。
TS(引脚6)：电池组温度CP系数检测。TTC(引脚7)：安全时刻和停止操控。(引脚8)：开漏输出状况杰出指示。STAT2(引脚9)：漏极开路充电状况指示按钮，指示各种充电操作。
VREF(引脚10)：3.3V参阅电压输出。ISET1(引脚11)：快速充电电流输入设置。VFB(引脚12)：输出电压模仿反响调整。SRN(引脚13)：
电池电流差错放大器负输入。SRP(引脚14)：
电池电流差错放大器正输入。I S E T 2 (引脚15)：预充电和停止当时输入设置。ACSET(引脚16)：适配器当时输入设置。BATDRV (引脚23)：电池和体系之间的MOSFET驱动输出。
2.2 作业原理
BQ24610充电电路作业原理如图2所示，该充电电路根本作业原理可分为预充、快充和停止阶段。
当接通电源，假如VBAT
快充沛恒流充电和恒压充电两个阶段，在该充电阶段，恒流充电电流不变，电压持续上升，当电压到达调理电压时，充电进入恒压充电阶段。在恒压阶段，充电电流逐步减小，BQ24610担任办理充电电流。在VTT有用情况下，假如VVFB>VRECH,而且%&&&&&%HARGE
BQ24610可以主动挑选适配器或许电池给负载供电，当处于上电状况或许睡觉形式的时分，电池连到负载。当电池跳出睡觉形式30ms,电池主动与负载断开，适配器与电池相连。一个主动闭合逻辑避免转化器转化的时分电流击穿。每次保证输出电容或许电源转化器没有充或击穿之后，进入快速充电形式，充电器主动软启动充电器调理电流。
3.便携式制氧机中的锂离子电池充电办理体系的规划与运用
依据参数要求，咱们结合BQ24610的特性规划了一套合适四节锂离子电池的充放电体系，电路图如图3所示。该体系是给便携式分子筛制氧机供电，完结了以下规划：
图3 锂离子电池的充放电电路
3.1 适配器或电池供电的规划
首要经过两个P沟道的MOSFET完结。BQ24610可以主动操控完结适配器或许电池给负载供电，当体系启动或许进入睡觉形式时，电池默许与体系衔接，当退出休眠形式30ms,电池主动与体系断开，适配器与体系衔接。每次进入快速充电，当确认没有过充、输出电容和电源转化器没有过压现象时，体系主动软启动充电电流办理。当CE引脚的状况指示灯亮标明体系进入充电使能状况。
3.2 锂电池的电量检测与充电指示规划
经过火压法收集电池电量AD信号，经过I/O口传输给单片机，单片机对信号进行处理做出反响。电池充电状况的显现是经过两个LED灯(STAT1、STAT2)，完结充电与充电完结状况显现。当SRN与SRP之间的电压低于5mv时，芯片主动操控进入周期循环充电潜流维护，这可以阻挠引起提振效应的负面感应电流。提振效应可以跟着电池到输入%&&&&&%的输入电压增大，导致VCC引脚过压，引起体系损坏。输入过压和低压维护，可以有用的防备过压或低压对体系形成的损坏。电池的过压维护，充电电流过流维护，热关机维护等一系列的维护措施可以大大进步体系的安全性。
3.3 体系电压低于12V时体系主动关机的规划
经过一个含有最大约束电压是30V的P沟道MOSFET和一个分流基准源完结，在此部分电路中电阻R43,R44需求满意12*R44/(R43+R44)=2.5,经核算取R43=38K,R44=10K3.4 体系按键开关的规划
含有按键开关的S1部分可以完结该功用，首要原理如下：按钮按下前，VT2的GS电压(即C1电压)为零，VT2截止，V1的GS电压为零，V1截止无输出;当按下S1,C1充电，VT GS电压上升至约3V时VT2导通，并敏捷饱满，V1 GS电压小于-4V,V1饱满导通，VOUT有输出，发光管亮，C1经过R6、R12持续充电，V1、VT2状况被确认;当再次按下按钮时，因为VT2处于饱满导通状况，漏极电压约为0VC1经过R3放电，方至约3V时，VT2截止，V1栅源电压大于-4V,V1截止，VOUT无输出，发光管灭，C1经过R6、R12及外电路持续放电，V1、VT2保持截止状。
3.5 电流电压参数的规划
3.5.1 预充电电流规划
电池的预充电电流IPRECHARGE由引脚ISET2的电压确认，巨细为充电电流的1/6.
依据公式(1)电池预充电电流为0.6A.
3.5.2 适配器电流规划
与电池的电流巨细相似，经过ACSET引脚的输入来设置适配器的电流，适配器电流巨细是由衔接ACP引脚与ACN引脚的电阻RAC决议。
VACSE,是ACSET引脚的输入电压，范围在(0-2)V之间。VISET1=2V,RSR=30mΩ，依据公式(2)，充电电流设定为3.1A.
3.5.3 充电电压规划
电池充电调整电压VBAT经过电池和地之间的电阻进行设定，从中心部分与VFB引脚相连。
R2在VFB和电池之间，R1在电池和地之间。
取R1=4K,R2=28K,依据公式(3)，该体系中充电电压设定为16.8V.
3.5.4 充电电流的规划
经过ISET1引脚的输入来设置最大的快速充电电流，电池的充电电流由SRP、SRN之间的电阻RSR决议。
VISET1,是ISET1引脚的输入电压，范围在(0-2)V之间。VACSETT=2V,RAC=25mΩ，依据公式(4)，适配器电流设定为3.9A.
4.定论
经过实验成果剖析，充电电压在16.5V左右起浮，准确度超越95%,充电电流在3.1A左右起浮，准确度超越99%.体系的输入过压过流维护、电池的过压、过流维护，高温维护准确度到达了99%.经过屡次实验该电路能其要求的功用。
本文体系地剖析了锂离子电池充电操控%&&&&&%芯片运用中常用到的技术问题，并给出了在便携式制氧机中的典型运用实例。依据体系对电池的运用需求，经过合理设置BQ24610的外部元件参数，就可构成一个功用齐备的锂离子电池充电器。该规划可以很好的完结体系锂离子电池充电器的功用，可作为有关规划人员对电池充电器进一步开发的参阅。该类集成芯片系列较多，但在运用方法上存在许多相似之处，这使得本文的剖析评论在实践运用中具有重要的实用价值和参阅价值，为电池充电电路规划者供给了有用的参阅，一起也可为其他电子元件的运用供给参阅。
