具有高精度与灵活性的电池充电解决方案

表1显示的是飞思卡尔目前已经量产的充电器IC。飞思卡尔的充电器具有高达28V的输入耐压，而且各种工厂可设定的参数增加了应用的灵活性，其中可设定参数包括输出电压、输出电压过压保护、恒流充电电流、涓流充电电流、涓流充电阈值、充电完成电流、重复充电阈值、过热自动调整充电电流、定时以及内部状态变化的滤波。此外，工厂还可以配置一些可选功能，包括指示引脚的功能可编程、电流设定引脚可编程、负温度系数热敏电阻接口，电池连接验证、充电完成检测以及远端检测等。产品在全温范围内具有0.4%的电压精度和5%的电流精度。

飞思卡尔的充电管理IC具有以下优势：

1）可以通过e-fuse来设定一些引脚的定义和功能集，从而可以采用单一的工厂库存而且新产品的上市也很快；
2）无须外接通路开关阻断二极管和电流检测电阻，带来空间和成本上的节约；
3）充电电流具有过热自动调整功能，能够在空间受限设备当中使充电电流最大化而无需散热设计；
4）28V的最高输入耐压，消除了便携式设备中对输入过压保护的功能需求；
5）可以对过放电池进行涓流充电，增加了充电的安全性和充放电次数；
6）最低工作电压可以到2.6V，可以与限流输出适配器配合工作同时减少热的损耗；
7）最后一点，在全温范围内可以提供0.4%的电压精度，延长了电池使用寿命并且保证电池的完全充电。

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问答选编

问：飞思卡尔电池充电器集成电路如何协调快速充电与涓流慢充之间的矛盾？

答：涓流慢冲只有在电池电压低于2.7V时才会进行，而且此时电池电压上升很快，当电池电压超过2.7V后，就会以设定的电流进行充电。因此充电的时间与设定电流大小的关系比较密切。

问：聚合物电池和锂电池哪个充电速度快一些？

答：这主要与电池的容量、设定的恒流充电电流有关。如果是相同的充电电流和电池容量，锂离子电池和锂聚合物电池充满所需要的时间是很接近的。

问：Freescale对电池过充电和温度保护有何好的方案?

答：电池过充往往是由于电池电压高于4.2V引起的。飞思卡尔充电器超高的电压精度可以保证电池的电压精确控制在4.2V，不会高于4.2V，这样电池就不会出现过充的问题。如果需要对锂电池包进行温度保护，可以使用MC34674，它带有电池温度的NTC检测电路接口，可以保证电池温度在一定的正常范围内时才对电池进行充电。

问：请解释一下关于"浮充"的概念？

答：浮充一般是指电池充满后，充电电压并没有移除，充电芯片继续将充电中止电压加在电池两端的过程。飞思卡尔的芯片由于可以精确控制电池电压，无须担心过充的问题，在充电完成指示发出后，实际上充电电压并不会消失，而是采用类似浮充的技术对电池进行维护性充电。只有当电池需要往外供电，电池电压下降时，才会显示重新充电。

问：能否具体解释过热电流自动调整的含义？

答：在充电初始阶段，当充电器刚刚开始以设定电流进行充电时，充电器内部MOS两端的压降是最大的，如果这时充电电流的设置也较大，充电器的上发热就会比较严重。而飞思卡尔的充电器具有的过热电流自动调整功能在充电IC内部核心温度到达一定数值时，可以动态地降低充电电流的大小，保持核心温度不再上升。随着电池电压逐渐上升，充电电流也会慢慢恢复。因此，使用飞思卡尔的充电器，无须担心PCB过热的问题。

问：充电前如何准确检测电池电量？针对不同的电池检测方法是否相同？

答：一般比较简单的方式是通过ADC采样电池电压，这种方式的精度不是很高；如果需要更高的精度，则需要使用电量计之类的IC。

问：如果同时对多个电池同时充电，如何保证各个电池充电相同以防止部分电池过充电而减少寿命？

答：如果多个电池是并联的，基本不存在均衡的问题；但如果是串联的，那么电池间的个体差异可能导致某几节电池的电量一直充不满，而且放电时间也受到此类电池的限制，目前只有通过某些具有均衡功能的IC来保证每节电池的均衡充电。

问：充电方式会影响到锂电池的寿命吗？

答：充电方式目前主要有两种：恒流恒压和脉冲充电。恒流恒压的方式是传统的充电方式，而脉冲充电相对复杂，需要对各个阶段的充电电流加以区分才可能减少对电池寿命的影响。

问：什么是SMARTMOS技术？

答：飞思卡尔的芯片制程工艺，具有高耐压性和高集成度，同时可以降低生产成本。

问：什么是高输入电压功能？有何作用？

答：即芯片可以承受28V的输入电压，可以防止芯片受到某些电压尖刺或者脉冲的冲击而损坏。

问：快速充电和涓流充电之间是自动选择并自动转换吗？

答：通过判断电池电压来决定：2.7V以下使用涓流充电，2.7V 以上使用设定的大电流充电。

问：对电池的好坏有没有检测？电池的检测是通过什么原理进行呢？

答：MC34674具有智能电池检测功能。具体来说，它会利用一个小电流对电池进行充放电实验，如果电池正常，电池电压的变化不会很大。但是如果电池有问题或者不存在，那么电压变化就会非常明显。

问：充电完成后，如果移去输入电源，充电芯片会有功率消耗吗？如果有，大概在什么水平？

答：由于飞思卡尔的芯片内部集成有反向二极管，当输入电源移除时，该二极管会阻止电池电流流向输入端，因此功率消耗很小。芯片接电池的引脚的漏电电流小于1μA。

问：铅酸电池哪种充电方式比较好？

答：铅酸电池一般使用恒流恒压方式充电，但是与锂电池不同的是，铅酸电池需要维持充电电压来保持浮充状态。

问：充电器的电压精度对锂电池会造成什么样的影响？

答：锂电池的充电中止电压的精度对于电池来说非常重要。过高的终止电压会减少充放电的循环次数，导致使用寿命降低；而过低的终止电压会使电池容量不能被完全充满，降低了使用效率。飞思卡尔最高0.4%的精度可以保证最佳的电池状态。

问：充电输入电压超过11V时怎么办？

答：充电芯片自动进入保护状态，充电过程停止。

问：充电芯片内设的温度保护电路允许的最高温度是多少度？

答：核心温度110℃。

问：相比其它的产品，飞思卡尔充电器对手机等电池的充电时间有何明显的优势？

答：充电时间的长短主要和电池容量以及充电电流的大小有关。一般容量的电池在一定条件下，设定的充电电流越大，充电时间越短。但是较大的充电电流有时会引起器件及PCB过热的问题，影响整个系统的稳定性。而飞思卡尔的充电器最大可以支持1.2A的充电电流，同时还具有过热自动调整功能，不需要担心在充电的过程当中产生过热问题。因此可以又快又好的实现电池的快速充电。

问：锂离子或锂聚合物电池的充电过程中，电压和电流如果不稳定会造成什么后果？

答：输出电流或电压不稳定会造成几种后果：如果电压超过电池的最大电压（即4.35V），将会对电池造成损害，并且会在电解质上形成镀层；如果电流非常不准确，以至于输出远低于所需水平（最大值），那么就需要更长的时间充电。因此，不稳定的输出意味着电池寿命将会变短，并且需要更长的充电时间。通常，锂电池在2年或更长时间内具有较好的能量水平，这取决于充电器的质量以及使用方法。

问：如何选择恒流模式下的充电电流？

答：一般根据使用的锂电池的容量来选择。

问：电磁干扰会不会影响充电过程的稳定性？

答：对于开关型充电器，电磁干扰将会影响充电过程。飞思卡尔的充电器是线性充电器，因此电磁干扰的影响并不大。

问：请问涓流，恒流和恒压模式之间有什么不同？

答：1、涓流意味着用于充电的电流非常小（充电电流的一小部分，20% Icc左右），并且当电池被深度放电时需要涓流，否则将会损害电池的化学物质。2、恒流是用于为电池充电的最大电流，并且位于最快充电的循环周期内。3、恒压是充电周期第二阶段，此时电压达到其目标水平（4.2V）并将维持这一电压直到电流降低到充电阈值。

问： MC3467X能否通过I2C与CPU进行通讯?

答：不能。但可以通过GPIO口来接收MC3467X提供的充电状态高低电平信号。

问：飞思卡尔的芯片适用于现在的数码相机或类似数码产品的应用吗?

答：可以。飞思卡尔的芯片可以放置在数码产品的PCB板上，因为数码产品本身具备充电功能；也可以用于专用的电池旅行充电器（电池充电座），将电池从数码相机或者类似设备取出进行单独充电。

问： MC34671对比LT1941EFE在静态功耗上有什么优势？

答： MC34671在芯片关断时，消耗电流小于350uA。

问：USB口充电需要解决的问题是什么?

答： USB口充电目前是比较流行和方便的一种方式。USB口分为100mA和500mA两种规格，设计时需要对此作出考虑。

问：飞思卡尔的充电芯片可以外接哪些种类的电源？

答： 5V USB接口、5V AC 适配器和其他5V电源。

问：飞思卡尔的IC有没有预充电功能？

答：有涓流充电的功能。