基于高功率充电器的大容量磷酸锂铁电池设计

除热预算方面的限制。LTC4156的切换式PowerPath架构能无缝地管理两个输入电源的电力分配，而且当输入电源有限时，能优先为系统供应电力。请见图1所示。

由于省下许多电力，LTC4156让输出负载电流超越输入电源汲取的电流，为充电中的电池提供最多的可用电力，而且不会超出输入电源的供应规格。例如，当从一个5伏特、2安培的墙式电源转接器供电时，IC的交换式电压转换器能让10瓦的可用电力达到超过85％的高效转换率，提供2.4安培的充电电流，进而达到更快的充电时间。不同于一般交换式电池充电器，LTC4156具备即时启动的运作模式，确保即使是深度放电后的电池，在插上插座的瞬间系统就有电源供电。USB OTG支援功能，不需任何额外的元件就能向USB埠传送5伏特的电力。

LTC4156的自我管理式全功能单芯磷酸锂铁电池充电器，能搭配15种使用者自选的充电电流设定，最高支援3.5安培的充电电流。充电器内含自动充电、侦测损坏电池蕊、可设定的安全计时器、具热敏电阻的温度合格充电、可设定的充电完毕指示M终止以及可设定的中断产生等。

高效率的内部交换式转换器

LTC4156的交换式电压调整器扮演变压器的功能，让VOUT上的负载电流超过输入端电源汲取的电流，而且相较于典型的线性模式充电器，大幅增加电池充电器可利用的电力。先前的例子显示LTC4156最高能使用3.5安培的电流进行快速充电，带来更快的充电时间。不同于一般的交换式电池充电器，LTC4156具有瞬间启动的运作模式，即使电池损坏或经过深层放电，也能确保系统电力的可用性。如图2所示。

　　

更安全的电池

当高速对电池充电时，务必要监视电池的安全性。当电池温度下降到摄氏0度以下，或是升高到超过摄氏60度（透过外部负温度S数NTC感温电阻来测温），LTC4156就会自动停止充电。除了这项自我管理功能之外，LTC4156还提供一个7位元拓展标度的类比至数位转换器（ADC）用来监视电池温度，并提供约摄氏1度的解析度（如图3所示）。再加上4种可用的浮充电压设定以及15种电池充电电流设定，这款ADC能用来根据电池温度建立客u化的充电演算法。

我们可利用一个简单的2线式I2C埠来存取NTC ADC结果，藉以调整充电电流与电压设定。通讯R流排则让LTC4156能指示额外的状态资讯，例如输入电源状态、充电器状态、以及故障状态。USB OTG支援功能，无须用到额外的元件就能把5伏特电源传回到USB埠。

支援两种电源输入（例如USB与墙式电源转接器），对于如平板电脑或工业条码扫瞄机在内的许多可携式应用已经足够。但可携式装置的设计师仍持续寻找各种方法，利用任何可取得的电源来为电池充电。LTC4156的双输入式优先权限多工器能自动选择最适合的输入电源，并根据使用者预设的优先顺序进行挑选（预先的优先顺序会传送到变压器的输入端）。过压保护（OVP）电路会同时保护两个输入端，避免因意外导入过高的电压或逆电压而造成损坏。LTC4156的理想二极体控制器能保证即使当输入电源不足或缺乏时，VOUT 也永远能有充裕的电力供应。为了在装置连结休眠中的USB埠时能可能降低电池的耗电，配置在VBUS到VOUT之间的LDO元件，能为应用提供USB休眠模式电流。为了完全消除产品从出厂到售出这段期间的电池电力消耗，出货与库存模式功能，能把已经极低的电池待机电流降低到接近于零的程度。

结论

现今可携式工业与医疗装置的产品设计师面临极艰的任务－尤其是在供电方面。各领域的企业不断要求各种功能，这些都需要更多的电力，因而必须搭配更大的电池。此外，顾客希望能利用任何可取得的电源，享受便利的电池充电功能。磷酸锂铁电池逐渐成为主流选择，因为它们天生具有安全、低浮动电压、更长的L期寿命、低自放电率、以及相对较轻等优点。但它们和任何可充式电池一样，处理时都必须小心谨慎。可携式电源的趋势包括各种设计上的挑战，LTC4156让业者的工作变得更为简单。在低电压系统方面，LTC4156有效率地提供最高3.5安培的电流，以及各种高效能与安全方面的特性。