本帖最后由 fjjjnk1234 于 2014-9-25 16:07 编辑
【设计目的】：设计一个支持220V交流市电或4.35~5.5V直流电供电的充电器，通过电路设计，可自行设定充电电流和充电时间，还能设定充电的终止电压。
【工作原理】：当用220V交流市电供电时，先通过一个变压器降压后，大约输出9V的交流电压，再采用常用的桥式整流电路和电容滤波。此时，如果直接接负载的话，负载的变化和交流电源的波动都会使输出的电压发生大幅度的变化，所以，为了输出比较稳定的5V电压，我们选用常用的LM7805，LM7805后面接的电容起到滤波和阻尼的作用。LM7805的输出峰值电流可达到2.2A，但实际使用一般不要超过500mA，否则会发热很大，容易烧坏。所以，设计电路使LM7805输出的电流在300mA左右，再使用LTC4053这个具有热调节功能的USB兼容型锂离子电池充电IC，使输出电流达到2A以上，也增加可设定充电时间和充电终止电压的功能。
关于LTC4057的大致介绍：
特点- 直接从 USB 端口对单节锂离子电池进行充电
- 热调节功能可在无过热危险的情况下实现充电速率的最大化*
- 精度达 ±7% 的可设置充电电流
- 低压降操作
- 无需外部 MOSFET、检测电阻器或阻塞二极管
- 可设置充电终止定时器
- 精度达 ±1% 的预设充电电压
- C/10 充电电流检测输出
- AC 适配器接入的逻辑输出
- 停机模式下的供电电流为 25µA
- 自动再充电
- 可用于电池电量检测的充电电流监控器
- 热敏电阻输入以实现适宜温度充电
- 具耐热增强型 MOSP 封装和扁平 (0.75mm) 3mm x 3mm DFN 封装
描述LTC®4053 是一款可从一个 USB 端口直接供电的独立锂离子电池线性充电器。该 IC 包括一个片上功率 MOSFET 并免除了增设一个外部检测电阻器和阻塞二极管之需。热调节功能可自动调节充电电流，以便在大功率工作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。该功能使得终端产品和 LTC4053 能够在 IC 以最大充电速率对电池进行不间断充电时免受热应力的影响。 充电电流和充电时间可分别由一个电阻器和电容器进行外部设置。当拿掉输入电源 (交流适配器或 USB 电源) 时，LTC4053 将自动进入一个低消耗电流的睡眠模式，从而使电池漏电流降至 5µA 以下。 LTC4053 还包括 NTC 温度检测、C/10 检测电路、AC 适配器接入的逻辑信号、电池低压充电调节(涓流充电) 和停机 (25µA 供电电流) 功能。 LTC4053 采用 10 引脚耐热增强型 MSOP 封装和偏平 (0.75mm) DFN 封装。 【电路设计链接】:
http://easypcb.21ic.com/pcb-client/open/project/2013
【原理图截图】：
【PCB截图】：
【分模块讲解】：
这是降压和桥式整流电路，当加上220V交流电压后，图中的LED会亮，显示电路的工作状态，330uF/25V的电解电容起到滤波作用。在实际应用中，最好在变压器的输入端增加一个保险丝，防止因电路短路造成危害。
这是5V输出的稳压电路，图中的105电容起到滤波和阻尼的作用。
J2是220V交流电和5V直流电的选择端，当用220V交流电供电时，用跳线帽接上1,3和2,4；当用5V直流电供电时，断开1,3和2,4，将5V电源的正负极分别接在2,4上。
这是充电电路，充电电流由LTC4053的PROG引脚上的电阻R3来决定，电阻的计算公式为：R=1500/ICHG（ICHG为设定的充电电流），比如，设置充电电流为2A，则R=1500/2=750Ω
LTC4053的TIMER引脚上的电容C4用来设定充电时间，
计算公式为：T(小时)=C(uF)*3/0.1(uF)
比如，设置充电时间为3小时，则C=0.1uF
LTC4053本身具有完善的温度检测和补偿、调整功能，可以允许用户安全地以较大电流充电从而大大减少充电时间。同样，当LTC4053无电压输入时，电路能自动截止，反向漏电流小于5uA，无需外加二极管来防止电池漏电，避免了电池的损耗。
【购物车截图】：
不知道为什么，在工程中搜索器件，总是显示没有结果，先手动添加到Mouser购物车吧
附上相关资料：
LTC4053数据手册（英文）.pdf
(204.53 KB)
LTC4053数据手册(中文).pdf
(492.3 KB)
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