锂离子(Li-Ion)电池是当今小型手持电子设备的首选电源，因为它们重量轻，能量密度高。给这些电池充电有许多困难。如果充电过量，它们会对使用者造成危险。

LTC1731 / LTC1732是用于单节锂离子电池的恒流/恒压线性充电器控制器。在-40°C至85°C范围内，输出电压精度为1%(最大)，从而防止了过度充电的可能性。LTC1731的输出浮子电位内部设置为4.1V或4.2V, LTC1732的引脚可选，从而消除了昂贵的外部0.1%电阻分压器的需要。充电电流为用户可编程，准确度为7%。LTC1731和LTC1732的小尺寸，以及所需的少量外部部件，使它们非常适合用于电路板空间有限的便携式和手持产品。

在充电周期开始时，如果电池电压较低(小于2.457V)， LTC1731/LTC1732将以满量程电流的10%对电池进行预充电，避免对耗尽的电池造成压力。充电由用户编程定时器终止。计时器用完后，可以通过移除并重新施加输入电压源或暂时关闭部件来重新开始充电。内置的收费结束(C/10)比较器表示充电电流已降至满量程电流的10%。这个比较器的输出也可以用来在计时器用完之前停止充电。

LTC1731采用8引脚MSOP和SO封装，而LTC1732采用10引脚MSOP封装。

LTC1731 / LTC1732特性

LTC1731和LTC1732提供以下特性:

• 完整的线性充电器控制器

• 1%电压精度

• 预置4.1V或4.2V输出版本

• 可编程充电终止定时器

• 可编程充电电流

• C/10充电电流检测输出

• 当输入电源被移除时，自动休眠模式

• 低压电池自动涓流充电

• 低辍学

• 选择引脚设置4.1V或4.2V (LTC1732)

• 电池插入检测和低电量自动充电(LTC1732)

电路描述

图1是LTC1731的框图。充电电流由程序电阻R(PROG)和感测电阻R(sense)的组合编程。R(PROG)通过一个内部微调800欧姆电阻设置编程电流，设置从V(CC)到电流放大器(CA)输入的电压降。电流放大器控制外部p沟道MOSFET的栅极，使其在R上产生相等的压降(SENSE)，进而设置充电电流。当BAT引脚的电位接近预设的浮动电压时，电压放大器(VA)开始下沉电流，这降低了R上所需的压降(SENSE)，从而减小了充电电流。

当V(CC)引脚的电位高于UVLO电平时，从PROG引脚连接到地的程序电阻开始充电。在充电周期开始时，如果电池电压低于2.457V，则充电器进入涓流充电模式。涓流充电电流为满量程电流的10%。如果电池电压保持低四分之一的总编程充电时间，充电序列将被终止。

待BAT引脚电压升至2.457V以上后，充电器进入快充恒流模式。在恒流模式下，充电电流由R(SENSE)和R(PROG)组合设定。当电池接近最终浮压时，电压回路开始控制，充电电流开始减小。当电流降至满量程充电电流的10%时，内部比较器关闭下拉n沟道MOSFETCHRG引脚并将弱电流源连接到地以指示充电结束(C/ 10)条件。

定时器引脚上的外部电容设置总充电时间。超时发生后，充电立即终止，并且CHRG引脚被迫进入高阻抗状态。要重新启动充电周期，只需移除输入电源并重新应用它或暂时浮动PROG引脚。

对于锂离子电池等需要精确的最终浮子电位的电池，内部的2.457V基准、电压放大器和电阻分压器提供的调节精度优于1%。对于镍氢电池和镍镉电池，LTC1731/LTC1732可以通过将TIMER引脚连接到V(CC)变成电流源。当处于仅恒流模式时，电压放大器，定时器和涓流充电功能被禁用。

当输入电压不存在时，充电器进入睡眠模式，将I(CC)降至7µa。这大大减少了电池的电流消耗，增加了待机时间。充电器可以通过浮动PROG引脚关闭。内部电流源将把这个引脚的电压拉高，并将其夹紧在3.5V。

LTC1732配备交流电源(ACPR)引脚，以指示输入电源(墙壁适配器)被应用并高于欠压锁定电平。SEL引脚允许用户将电池的最终浮子电位设置为4.1V或4.2V。LTC1732也有一个内部比较器，监测电池电位，并在V(BAT)降至3.8V以下时打开充电器。此功能将使电池在超时后保持接近完全充电，而电池仍然插入。

编程充电

电池充电电流的公式为:

我(蝙蝠)=(我(掠夺))·(800欧姆/ R(感觉))= (2.457 v / R(掠夺))·(800欧姆/ R(上))

式中R(PROG)为PROG引脚到地的总电阻。

例如，如果需要500mA的充电电流，则为R(SENSE)选择一个值，该值将在最大充电电流下下降100mV。

R(SENSE) = 0.1V/0.5A = 0.2欧姆则计算:

R(PROG) = (2.457V/500mA)·(800欧姆/0.2欧姆) = 19.656k

为了在温度和时间上获得最佳精度，建议使用1%的电阻。最接近的1%电阻器值是19.6k。

典型的应用

500mA单芯线性电池充电器

图2显示了使用LTC1732-4的典型单节电池充电器，其输入范围为5V至12V，充电电流为500mA。程序电阻(R(PROG))在检测电阻(R(sense))上设置100mV电压降。R(SENSE) = 0.2欧姆，充电电流设为500mA。当电池电压上升到预设的4.1V时，LTC1732进入恒压模式，充电电流逐渐减小。当充电电流达到满量程电流的10%时CHRG引脚输出开关从强n沟道MOSFET下拉到弱25µa下拉电流源，以指示C/ 10条件。一旦定时器跑完(三小时)，DRV引脚被拉高，并且CHRG引脚输出进入高阻抗状态。SEL引脚短接到地，将最终电池浮子电位设置为4.1V。

1.5A单节电池充电器

LTC1731还可以作为基于开关的电池充电器连接，用于更高的充电电流应用(见图3)。与线性充电器一样，充电电流由R3和R4设置。的CHRG引脚输出将指示电荷结束(C/10)条件下，平均电流下降到满量值的10%。在BAT引脚处需要一个220µF的旁路电容器来保持低纹波电压。

结论

LTC1731是一款非常紧凑、零件数量少、成本低的锂离子电池充电器。板载可编程定时器提供充电终止无需接口到微处理器。