单芯片USB锂离子/聚合物电池充电器解决方案

件上的电压差是最大的。恒流充电电池单元预充一直持续到BAT引脚上的电压超出预充电压阈值。到达此点后，该器件开始恒流充电阶段。恒流充电幅值由用户通过设置电阻进行编程。AAT3681A一直保持恒流充电模式，一直到电池到达电压调节点。

恒压充电

在恒流快速充电阶段，当电池电压到达输出充电调节阈值时，系统就进入恒压充电模式。调节电压水平在出厂时设置为4.2V(±0.5%)。恒压模式下的充电电流掉下来，因为充电中的电池单元快到达其最大容量。

充电周期终结和再充电顺序

在恒压模式下，当充电电流掉到快速充电电流的10%时，该器件就终止充电，并进入睡眠状态。充电器将保持睡眠状态，直到电池电压降到电池再充电压阈值以下。

由于在睡眠状态下消耗非常低的电流，因此AAT3681A在不充电时可将电池泄露降到最低。这一特性对这样一些应用来说特别有用，其输入电源水平可能低于充电电池水平或欠压锁定水平。在这些情况下，当AAT3681A输入电压下降时，该器件将进入睡眠状态，一旦输入电源从错误状态下恢复过来，它再自动恢复充电。

散热考虑

AAT3681A采用SC70JW-8封装，它能够散发高达687mW的功率，当它被正确地安装在PCB板上时，并具有最大160℃/W的热阻。在设计PCB和安排该充电器IC与某一特定应用设计中的其它散热器件的位置时，有许多因素应当加以考虑。

该充电器IC的环境温度也将对电池充电应用的热限制有影响。在某一特定环境条件下，可以期望的最大限制可通过以下讨论估计出来。

首先，某一特定环境下的最大功耗可通过下式计算出来：

其中：

PD(MAX) = 最大功耗(W)

θJA = 封装热阻(℃/W)

TJ(MAX) = 最大器件结温(℃) [135℃]

TA = 环境温度(℃)

其次，功耗可通过下式计算出来：

其中：

PD = 器件的总功耗

VIN = 输入电压

VBAT = BAT引脚上的电池电压

ICH = 针对某应用编程的恒定充电电流

IOP = 在正常工作状态下充电器IC消耗的静态电流[0.5mA]

通过替代，我们可以推导出在到达热限制条件(热循环)前的最大充电电流。该最大充电电流是设计电池充电器应用时的关键因素。

总之，最坏的情况是充电器IC上的最大电压降，此时，电池电压被充电到预充电压阈值。

保护电路；过压保护

一个过压事件的定义为：BAT引脚上的电压超过最大电池充电电压，并被设定在过压保护阈值。如果一个过压事件发生，AAT3681A充电控制电路将关断该器件，直到BAT引脚上的电压掉到OVP电压水平以下。AAT3681A在过压状态消除后，再恢复正常的充电操作。

保护电路；过热关断

AAT3681A有一个热保护控制电路，一旦内部裸片温度超过预置的热限制阈值，它就关断充电功能。一旦内部裸片温度掉到热限制以下，就自动恢复到以前的正常充电状态。

充电电流的可编程性

用户可借助一个放在ISET引脚与地之间的设置电阻编程设定恒流充电水平。快速充电精度和预充涓流充电电流，由使用的设置电阻的容差决定。因此，推荐采用1%容差的金属薄膜电阻。快速充电恒流电流范围从15mA到300mA。

结论

AAT3681A可以即插即用方式提供电池充电器全部功能。它只需要一个外部元件就可以进行全部操作。该器件可提供极出的性价比。2mm×2.1mm的小占板面积可节省PCB空间。该器件适合各种不同应用，从蓝牙耳机、MP3播放器到腕表。AAT3681A是AnalogicTech公司不同复杂度和类别产品大家庭的最新成员。

如欲了解完整产品信息，请访问http://www.analogictech.com/products/ProductDisplay.aspx?ProductID=162

作者简介：

Alan Elbanhawy是AnalogicTech公司先进电源系统设计部门总监。Alan拥有电气工程学士学位，在电源设计和研发管理方面已拥有超过35年的工作经验。他拥有7个专利，在很多技术论坛上发表过超过60篇论文。他的论文和文章已出现在5种不同语言的国际技术出版物上。

发布者：小宇