本應(yīng)用筆記介紹如何提高M(jìn)AX1737鋰離子（Li+）電池充電器的滿量程電流檢測和充電終止精度。MAX1737電流檢測比數(shù)據(jù)資料中說明的更精確，但需要不同的計(jì)算來實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。本文中顯示了示例。

介紹

數(shù)據(jù)手冊的限值代表6西格瑪數(shù)字，非常保守。樣本測試數(shù)據(jù)表明大約存在 4 西格瑪限制?？梢愿倪M(jìn)的電流檢測參數(shù)包括電池滿量程電流、輸入滿量程電流和完全充電終止閾值。下面對這些參數(shù)進(jìn)行了解釋，并在需要時(shí)提供了新的方程。

CS-至BATT滿量程電流檢測：200mV ±4mV

該誤差大部分是失調(diào)誤差。因此，隨著CS電壓的降低，±4mV誤差保持不變。只要滿量程電流檢測電壓中的5mV誤差是可接受的，就可以減小CS電阻值。滿量程電流誤差為 5mV/R.cs.

CSSP至CSSN滿量程電流檢測電壓：105mV ±4mV

輸入電流檢測誤差與電池檢測誤差相同，比數(shù)據(jù)手冊規(guī)格更準(zhǔn)確。但是，CSSP和CSSN輸入端存在一些濾波和噪聲相關(guān)錯(cuò)誤，因?yàn)榇藭r(shí)電流不是直流的。由于這些與噪聲相關(guān)的誤差，為了獲得最佳精度，將輸入電流檢測設(shè)置為比目標(biāo)低約2%。噪聲相關(guān)誤差取決于輸入電壓、電感、電容，但單元之間可重復(fù)。設(shè)計(jì)電路板后，可以稍微調(diào)整ISEIN或輸入檢流電阻（R12），以消除噪聲誤差。所有后來的設(shè)備將具有相同的輸入電流設(shè)置。

充滿電終止閾值

MAX1737的滿充電端接檢測器的工作方式與滿量程電流檢測不同。當(dāng) ISETOUT 發(fā)生變化時(shí)，完全充電終止閾值電壓不會(huì)改變。它只是R的函數(shù).CS.因此，如果CS-to-BATT檢流電阻從0.1Ω降低到0.05Ω，而ISETOUT設(shè)置為0.5 REF（以保持相同的快速充電電流，但R較低）.CS），完全充電終止電流增加。但是，它可能不會(huì)加倍，因?yàn)镸AX1737檢測的是該功能的峰值電感電流，而不是平均電池電流（見圖1）。

圖1.全充電終止檢測電路和電感電流波形。當(dāng)峰值電感電流降至 44mV/R 以下時(shí)表示完全充電.CS.對應(yīng)于該峰值電流的電池充電電流是電感值和輸入電壓的函數(shù)，可以按照文本中的說明進(jìn)行計(jì)算。

BATT充電電流全充電終止門限的數(shù)據(jù)手冊規(guī)格為44mV +11mV/-10mV。這是一個(gè)非常保守的規(guī)范。可靠的限值為 44mV ±4mV。但是，當(dāng)峰值電感電流（不是平均直流充電電流）低于該點(diǎn)時(shí)，該閾值會(huì)感測。具有 0.1Ω R.CS，峰值電感電流必須降至440mA才能達(dá)到閾值。在電壓模式下的低電流下，平均充電電流遠(yuǎn)小于440mA峰值電感電流，但可以按照下面的計(jì)算完全充電終止閾值部分所示進(jìn)行計(jì)算。

如果電流檢測電阻降至0.05Ω，則完全充電終止門限仍為44mV （不隨ISETOUT而變化）。電感峰值電流必須降至880mA以下才能觸發(fā)比較器。這意味著，跳動(dòng)完全充電終止門限的平均電流在0.05Ω時(shí)將高于0.1Ω時(shí)，即使使用ISETOUT設(shè)置相同的2A快速充電電流。

峰值電感電流與平均充電電流之比取決于電感值、輸出電壓和輸入電壓。幸運(yùn)的是，輸入電壓通常是穩(wěn)壓電源，并且是已知的。輸出電壓也是已知的，因?yàn)楫?dāng)完全充電終止時(shí)充電器處于電壓模式，因此它將是電池?cái)?shù)量的 4.2V 倍。由于電感值也是固定的，因此板與板之間的完全充電終止門限將非常一致。

注意：MAX1737數(shù)據(jù)資料中使用的術(shù)語“BATT充電電流完全充電終止門限”有些誤導(dǎo)，因?yàn)楫?dāng)電池電流降至此水平時(shí)，充電實(shí)際上不會(huì)停止。在此狀態(tài)下，F(xiàn)ULLCHG 條和 FASTCHG 條都處于高電平，表示電池已滿（參見圖 2），但充電仍以浮充模式繼續(xù)，直到浮充定時(shí)器超時(shí)。

圖2.典型充電序列的充電狀態(tài)和指示器時(shí)序。當(dāng) FULLCHG 條變高而 FASTCHG 條已經(jīng)高時(shí)，會(huì)指示電池電量滿。當(dāng)電池充電電流降至I滿，如文中所述。

計(jì)算充滿電終止閾值

當(dāng)峰值電感電流降至以下值時(shí)，將觸發(fā)“BATT 充電電流完全充電終止閾值”：

IPKTERM = 44mV/RCS

再次注意，我PKTERM地址只是 R 的函數(shù).CS并且不會(huì)隨 ISETOUT 而更改。

電池電流，I滿，是電感電流的平均值。我滿是 R 的函數(shù).CS、輸入電壓 （V在）、電池電壓 （V巴特）和電感值（L）。對于電感電流不連續(xù)的兩種情況(I>FULL(DISC))或連續(xù) (IFULL(CONT)).

當(dāng)電池電流較小時(shí)，大多數(shù)MAX1737充電器設(shè)計(jì)在接近充電結(jié)束時(shí)具有不連續(xù)電感電流。假設(shè)電流不連續(xù)，平均電流為：

IFULL(DISC) = IPKTERM (tIU + tID)/2 tPER

其中IPKTERM = 44mV/RCS， t每是開關(guān)頻率的周期（1/300kHz = 3.33μs），和tIU和 t身份證是電感電流斜坡上升和斜坡停機(jī)時(shí)間。這些是：

tIU = IPKTERM L/(VIN - VBATT)

tID = IPKTERM L/(VBATT)

由于充電器在計(jì)算I時(shí)處于電壓模式滿/ 5巴特是鋰離子 （Li+） 終止電壓（通常每節(jié)電池 4.2V）。

例如，當(dāng)使用 R 從 12V 輸入為 2 節(jié) Li+ 電池充電時(shí).CS= 0.1Ω 和 L = 10μH：

tIU = 0.44 × 10 × 10-6/(12 - 8.4) = 1.22μs

tID = 0.44 × 10 × 10-6/(8.4) = 0.52μs

IFULL(DISC) = 0.44 × 1.74μs/(2 × 3.33μs) = 115mA

如果If ((tIU + tID)/tP) 為 1 或更大，這表明電感在其峰值電流為 I 時(shí)仍然是連續(xù)的PKTERM地址.電感值較大時(shí)可能會(huì)發(fā)生這種情況。電池充電電流為：

IFULL(CONT) = IPKTERM -- 峰峰值電感電流變化的一半 = IPKTERM - [(VIN - VBATT) D tPER/(2L)]

其中D是開關(guān)占空比，對于降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器，D為V外/V在，或MAX1737，D = VBATT/VIN.

如果在上面的例子中使用 22μH 而不是 10μH，你會(huì)得到：

tIU = 2.69μs and tID = 1.15μs, so (tIU + tID)/tP = 1.16μs，表示連續(xù)電流。

充電電流為：

IFULL(CONT) = 0.44 - [(12 - 8.4) (8.4/12) 3.33μs/(2 × 22μH)] = 249mA

審核編輯：郭婷