基于充电管理芯片的锂电池充电电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于充电管理芯片的锂电池充电电路，包括一个充电管理芯片、一个同步降压‑升压DC/DC转换器、一个电感器、两个监视电感器电流的检测电阻、输入滤波电容、输出滤波电容、及充电管理芯片的外围电路，其中，充电管理芯片采用型号为LTC4020的芯片，同步降压‑升压DC/DC转换器采用四个高效开关管组成，该电路装入便携式电源适配器中，通过电源电缆连接便携式塔康设备和锂电池。有益效果是，输入电压范围宽，浮动电压准确度高，充电电流准确度高，对严重放电电池可实现即时接通，接线方便，工作稳定，便于维护。

【技术实现步骤摘要】
基于充电管理芯片的锂电池充电电路
本技术涉及一种便携式塔康设备电源适配器，特别涉及一种基于充电管理芯片的锂电池充电电路。
技术介绍
在传统地面导航设备中，常用铅酸蓄电池供电，铅酸蓄电池充电形式简单，但体积大，重量大，不易携带，不适用于便携式设备。因此便携式设备只能采用体积小，重量轻的锂电池供电，也就需要便携式的具有为锂电池充电功能的电源适配器。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的问题，本技术提供一种基于充电管理芯片的锂电池充电电路，该充电电路具备输入电压范围宽，浮动电压准确度高，充电电流准确度高，对严重放电电池可实现即时接通等特点。具体技术方案是：一种基于充电管理芯片的锂电池充电电路，包括一个充电管理芯片N1、一个同步降压-升压DC/DC转换器、一个电感器L1、两个监视电感器电流的检测电阻R2和R3、输入滤波电容C1-C9、输出滤波电容C12-C21、及充电管理芯片的外围电路，其中，充电管理芯片N1采用型号为LTC4020的芯片，同步降压-升压DC/DC转换器采用四个高效开关管V2-V5组成，其特征在于：电路连接为，C1-C9分别并联在输入端和功率地两端，C12-C21分别并联在输出端和功率地两端，N1的1脚接R7一端，R7另一端接V2的栅极、31脚接R6一端，R6另一端接V5的栅极，V2的漏极与V5的源极相连，然后连接到L1的一端，同时连接到N1的38脚，N1的35脚接R5一端，R5另一端接V3的栅极；N1的33脚接R4一端，R4另一端接V4的栅极；V3的漏极与V4的源极相连，然后连接到L1的另一端，同时连接到N1的32脚。L1的另一端还接V1的阳极，V1的阴极接V3的源极接输出端。V4的漏极接功率地，N1的36脚接R1一端，R1另一端接输入端，C10并接到N1的36脚和功率地两端，N1的34脚接C22的一端，C22的另一端接N1的35脚和功率地；N1的34脚接V6的阳极，V6的阴极接N1的30脚；C23和V8均并联在N1的30脚和32脚两端，V8的阳极接N1的32脚，阴极接N1的30脚，N1的28脚接C24一端，C24另一端接信号地，N1的28脚接R9一端，R9另一端接C27一端，C27另一端接信号地，N1的27脚接C26一端，C26另一端接信号地；N1的27脚接R11一端，R11另一端接C28一端，C28另一端接信号地，N1的24脚接电容C31一端，C31另一端接信号地，N1的25脚接电容C30一端，C30另一端接信号地，N1的26脚接R14一端，N1的19脚接R14另一端接，然后R14另一端分别接R12一端和R16一端，R12另一端接R13一端，R13另一端接输出端，R16另一端接N1的18脚，N1的23脚接R17一端，R17另一端接输出端；N1的23脚接R19一端，R19另一端接C32一端，N1的22脚接C32另一端，同时接R24一端，R24另一端接R20一端和V9的漏极，R20另一端接输出端，N1的21脚接R25一端，R25另一端接V9的栅极，C33并联在V9的栅极和漏极两端；N1的20脚接V9的源极；N1的18脚接R29一端，R29另一端接N1的17脚同时接R30一端，R30另一端接R31一端，R31另一端接V9的源极；C36并联在R29两端，N1的2脚接R8的一端，R8的另一端V7的阴极和C25的一端，V7的阳极接N1的34脚，C25另一端接N1的38脚，N1的6脚接V2的源极，同时连接到R2和C11的一端，R2与C11的另一端接输入端，N1的5脚接电阻R15一端，R15另一端连接V5的漏极和R3的一端，R3另一端连接功率地，N1的4脚接电阻R10一端，R10另一端接功率地；C29并联在N1的4脚和N1的5脚两端，N1的7脚与10脚相连并连接到输入端，R21并联在N1的7脚与9脚两端，R22并联在N1的9脚与信号地两端，N1的8脚接R18一端，R18另一端接信号地，N1的11脚接R23一端，R23另一端接信号地，N1的12脚接R26的一端，R26的另一端接V10的一个阴极，N1的13脚接R27的一端，R27的另一端接V10的另一个阴极，V10的阳极接N1的34脚，N1的14脚接C34一端，C34另一端接信号地，N1的15脚接C35一端，C35另一端接信号地，N1的16脚接R28一端，R28另一端接信号地，N1的3脚、29脚、39脚均接信号地，信号地与功率地在印制板上单点连接。本技术有益效果是，输入电压范围宽，浮动电压准确度高，充电电流准确度高，对严重放电电池可实现即时接通，该电路装入便携式电源适配器中，通过电源电缆连接便携式塔康设备和锂电池，接线方便，工作稳定，便于维护。附图说明图1是本技术的电路原理图。具体实施方式为了更清楚的理解本技术，结合附图和实例详细描述本技术。如图1所示，基于充电管理芯片的锂电池充电电路，包括一个充电管理芯片N1、一个同步降压-升压DC/DC转换器、一个电感器L1、两个监视电感器电流的检测电阻R2和R3、输入滤波电容C1-C9、输出滤波电容C12-C21、及充电管理芯片的外围电路，其中，充电管理芯片N1采用型号为LTC4020的芯片，同步降压-升压DC/DC转换器采用四个高效开关管V2-V5组成。LTC4020是ADI公司推出的一款充电管理芯片，广泛应用于便携式工业和医疗设备、太阳能供电型系统、军用通信设备、12V至24V嵌入式汽车系统等。LTC4020是一款高电压电源管理器，可以在宽输入电压范围内实现即时接通操作和高效率电池充电。其内部配置DC/DC控制器可在电池或系统电压高于、低于或等于输入电压情况下运作。LTC4020能够针对负载变化、电池充电要求和输入电源限制条件无缝地管理电池和转换器输出之间的功率分配。该芯片可提供一种恒流恒压(CC/CV)充电算法、恒流充电(CC)、或者运用一种经过优化的4步3级铅酸电池充电模式进行充电。最大转换器和电池充电电流可由电阻器进行设置。技术指标如下：输入电压范围(VIN)：20V～30V；输出电压(Vout)：28V输出电流(IMAX)：6.3A电池充电电压(VBAT)：25.9V最大充电电流(IBATMAX):10ALTC4020芯片共39个引脚，下面结合本技术实际情况对它的39个外部引脚进行简要介绍和说明，并对本技术部分器件取值给出说明：TG1(Pin1)：输入端N沟道MOS管V2的栅极驱动引脚，本设计中R7＝0Ω。BST1(Pin2)：输入端N沟道MOS管的升压供电通道，1A肖特基二极管V7的阴极与此引脚相连，阳极接INTVcc(Pin34)引脚。本设计中R8＝0Ω。SENSGND(Pin4)：功率地的开尔文连接，用于SENSBOT(Pin5)电流检测参考地。本设计中R10＝0Ω。SENSBOT(Pin5)：接地参考电流检测放大器输入端。通过功率地参考电流检测电阻R3监测电感电流。通常与输入端同步开关N沟道MOS管V5的源极串联，该引脚通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于充电管理芯片的锂电池充电电路，包括一个充电管理芯片N1、一个同步降压-升压DC/DC转换器、一个电感器L1、两个监视电感器电流的检测电阻R2和R3、输入滤波电容C1-C9、输出滤波电容C12-C21、及充电管理芯片的外围电路，其中，充电管理芯片N1采用型号为LTC4020 的芯片，同步降压-升压DC/DC转换器采用四个高效开关管V2-V5组成，其特征在于：电路连接为，C1-C9分别并联在输入端和功率地两端；C12-C21分别并联在输出端和功率地两端，N1的1脚接R7一端，R7另一端接V2的栅极、31脚接R6一端，R6另一端接V5的栅极，V2的漏极与V5的源极相连，然后连接到L1的一端，同时连接到N1的38脚，N1的35脚接R5一端，R5另一端接V3的栅极；N1的33脚接R4一端，R4另一端接V4的栅极；V3的漏极与V4的源极相连，然后连接到L1的另一端，同时连接到N1的32脚，L1的另一端还接V1的阳极，V1的阴极接V3的源极接输出端，V4的漏极接功率地，N1的36脚接R1一端，R1另一端接输入端，C10并接到N1的36脚和功率地两端，N1的34脚接C22的一端，C22的另一端接N1的35脚和功率地，N1的34脚接V6的阳极，V6的阴极接N1的30脚，C23和V8均并联在N1的30脚和32脚两端，V8的阳极接N1的32脚，阴极接N1的30脚，N1的28脚接C24一端，C24另一端接信号地，N1的28脚接R9一端，R9另一端接C27一端，C27另一端接信号地，N1的27脚接C26一端，C26另一端接信号地，N1的27脚接R11一端，R11另一端接C28一端，C28另一端接信号地，N1的24脚接电容C31一端，C31另一端接信号地，N1的25脚接电容C30一端，C30另一端接信号地，N1的26脚接R14一端，N1的19脚接R14另一端接，然后R14另一端分别接R12一端和R16一端，R12另一端接R13一端，R13另一端接输出端，R16另一端接N1的18脚，N1的23脚接R17一端，R17另一端接输出端，N1的23脚接R19一端，R19另一端接C32一端；N1的22脚接C32另一端，同时接R24一端，R24另一端接R20一端和V9的漏极，R20另一端接输出端，N1的21脚接R25一端，R25另一端接V9的栅极，C33并联在V9的栅极和漏极两端，N1的20脚接V9的源极，N1的18脚接R29一端，R29另一端接N1的17脚同时接R30一端，R30另一端接R31一端，R31另一端接V9的源极，C36并联在R29两端，/nN1的2脚接R8的一端，R8的另一端V7的阴极和C25的一端，V7的阳极接N1的34脚，C25另一端接N1的38脚，N1的6脚接V2的源极，同时连接到R2和C11的一端，R2与C11的另一端接输入端，N1的5脚接电阻R15一端，R15另一端连接V5的漏极和R3的一端，R3另一端连接功率地，N1的4脚接电阻R10一端，R10另一端接功率地，C29并联在N1的4脚和N1的5脚两端，N1的7脚与10脚相连并连接到输入端，R21并联在N1的7脚与9脚两端，R22并联在N1的9脚与信号地两端，N1的8脚接R18一端，R18另一端接信号地，N1的11脚接R23一端，R23另一端接信号地，N1的12脚接R26的一端，R26的另一端接V10的一个阴极，N1的13脚接R27的一端，R27的另一端接V10的另一个阴极，V10的阳极接N1的34脚，N1的14脚接C34一端，C34另一端接信号地，N1的15脚接C35一端，C35另一端接信号地，N1的16脚接R28一端，R28另一端接信号地，N1的3脚、29脚、39脚均接信号地，信号地与功率地在印制板上单点连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于充电管理芯片的锂电池充电电路，包括一个充电管理芯片N1、一个同步降压-升压DC/DC转换器、一个电感器L1、两个监视电感器电流的检测电阻R2和R3、输入滤波电容C1-C9、输出滤波电容C12-C21、及充电管理芯片的外围电路，其中，充电管理芯片N1采用型号为LTC4020的芯片，同步降压-升压DC/DC转换器采用四个高效开关管V2-V5组成，其特征在于：电路连接为，C1-C9分别并联在输入端和功率地两端；C12-C21分别并联在输出端和功率地两端，N1的1脚接R7一端，R7另一端接V2的栅极、31脚接R6一端，R6另一端接V5的栅极，V2的漏极与V5的源极相连，然后连接到L1的一端，同时连接到N1的38脚，N1的35脚接R5一端，R5另一端接V3的栅极；N1的33脚接R4一端，R4另一端接V4的栅极；V3的漏极与V4的源极相连，然后连接到L1的另一端，同时连接到N1的32脚，L1的另一端还接V1的阳极，V1的阴极接V3的源极接输出端，V4的漏极接功率地，N1的36脚接R1一端，R1另一端接输入端，C10并接到N1的36脚和功率地两端，N1的34脚接C22的一端，C22的另一端接N1的35脚和功率地，N1的34脚接V6的阳极，V6的阴极接N1的30脚，C23和V8均并联在N1的30脚和32脚两端，V8的阳极接N1的32脚，阴极接N1的30脚，N1的28脚接C24一端，C24另一端接信号地，N1的28脚接R9一端，R9另一端接C27一端，C27另一端接信号地，N1的27脚接C26一端，C26另一端接信号地，N1的27脚接R11一端，R11另一端接C28一端，C28另一端接信号地，N1的24脚接电容C31一端，C31另一端接信号地，N1的25脚接电容C30一端，C30另一端接信号地，N1的26脚接R14一端，N1的19脚接R1...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹长彬，申鹏，徐敬舟，高文晶，
申请(专利权)人：天津七六四通信导航技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12