技术秘技：大容量磷酸铁锂电池需要大功率充电器

功率密度电池供电应用。该 IC 为从各种电源高效率传送高达 15W 的功率而设计，同时最大限度地降低了功耗，并减轻了热量预算限制。LTC4156 的开关电源通路拓扑无缝地管理从两个输入电源，例如交流适配器和 USB 端口，到设备的可再充电磷酸铁锂电池的功率分配，同时当输入功率有限时，优先向系统负载供电。参见图 1。

图 1：LTC4156 的典型应用电路

　　由于节省功率，所以 LTC4156 允许输出负载电流超过输入电源吸取的电流，从而能最大限度地利用可用功率给电池充电，而不会超出输入电源供电规格。例如，当用 5V/2A 交流适配器供电、可用功率为 10W 时，该 IC 的开关稳压器能高效率传送超过 85% 的可用功率，提供高达 ~2.4A 的充电电流，并能更快速地充电。与普通开关电池充电器不同，LTC4156 具备即时接通工作能力，以确保甚至在电池已深度放电时，一插上插头系统就可以供电。由于支持 USB OTG （On-the-Go），所以无需任何额外的组件，就能反过来向 USB 端口提供一个 5V 电源。

　　LTC4156 的自主全功能单节磷酸铁锂电池充电器能提供高达 3.5A 的充电电流，具备 15 种用户可选的充电电流设置。该充电器包括自动再充电、坏电池检测、可编程安全定时器、热敏电阻控制的温度合格的充电、可编程充电结束指示 / 终止以及可编程中断。LTC4156 采用扁平 （0.75mm） 28 引脚 4mm x 5mm QFN 封装，在 -40°C 至 125°C 的温度范围内工作有保证。

　　高效率内部开关稳压器

　　LTC4156 的开关稳压器工作起来像一个变压器，允许 VOUT 端的负载电流超过输入电源吸取的电流，而且与典型线性模式充电器相比，充分利用可用功率给电池充电的能力得到了极大的改善。前述例子说明，LTC4156 可以怎样以高达 3.5A 的电流高效地充电，从而实现了更快的充电速度。与普通开关电池充电器不同，LTC4156 具备即时接通工作能力，以确保甚至在电池没电或已深度放电时，一插上电源就可向系统供电。

图 2：LTC4156 VOUT 效率随负载电流变化的曲线

　　对电池而言更安全

　　在对电池快速充电时，监视电池的安全性是很重要的。当电池温度降至低于 0°C 或升至高于 60°C 时 （如一个外部负温度系数的 NTC 热敏电阻所测得的那样） ，LTC4156 会自动停止充电。除了这一自主性功能，LTC4156 还提供一个扩展标度的 7 位模数转换器 （ADC） ，以凭借约 1°C 的分辨率监视电池温度 （参见图 3） 。这个 ADC 与 4 个可用的浮置电压设置和 15 个电池充电电流设置相结合，可用来建立基于电池温度的定制充电算法。

图 3：7 位热敏电阻 ADC 显示预置的 LTC4156 温度跳变点

　　可通过一个简单的两线 I2C 接口读取 NTC ADC 的结果，从而能对充电电流和电压设置进行调整。该通信总线允许 LTC4156 指示额外的状态信息，例如输入电源状态、充电器状态和故障状态。由于支持 USB On-The-Go，所以无需任何附加组件，就能反过来向 USB 端口提供一个 5V 电源。

　　高效率内部开关稳压器

　　LTC4156 的开关稳压器工作起来像一个变压器，允许 VOUT 端的负载电流超过输入电源吸取的电流，而且与典型线性模式充电器相比，充分利用可用功率给电池充电的能力得到了极大的改善。前述例子说明，LTC4156 可以怎样以高达 3.5A 的电流高效地充电，从而实现了更快的充电速度。与普通开关电池充电器不同，LTC4156 具备即时接通工作能力，以确保甚至在电池没电或已深度放电时，一插上电源就可向系统供电。

图 2：LTC4156 VOUT 效率随负载电流变化的曲线

　　对电池而言更安全

　　在对电池快速充电时，监视电池的安全性是很重要的。当电池温度降至低于 0°C 或升至高于 60°C 时 （如一个外部负温度系数的 NTC 热敏电阻所测得的那样） ，LTC4156 会自动停止充电。除了这一自主性功能，LTC4156 还提供一个扩展标度的 7 位模数转换器 （ADC） ，以凭借约 1°C 的分辨率监视电池温度 （参见图 3） 。这个 ADC 与 4 个可用的浮置电压设置和 15 个电池充电电流设置相结合，可用来建立基于电池温度的定制充电算法。

图 3：7 位热敏电阻 ADC 显示预置的 LTC4156 温度跳变点

可通过一个简单的两线 I2C 接口读取 NTC ADC 的结果，从而能对充电电流和电压设置进行调整。该通信总线允许 LTC4156 指示

额外的状态信息，例如输入电源状态、充电器状态和故障状态。由于支持 USB On-The-Go，所以无需任何附加组件，就能反过来向 USB 端口提供一个 5V 电源。