能收集能量并保护电池组的并联充电器系统

NTC 电池查验电路保护电池

LTC4070 用一个通过热量耦合到电池的负温度系数热敏电阻测量电池温度。NTC 热敏电阻的温度特性在电阻-温度转换表中规定。在温度高于 40°C 以后，每上升 10°C，内部 NTC 电路就降低一次浮置电压，以防止电池过热 (参见图 3 以了解详细信息)。

LTC4070 采用一个电阻值之比来测量电池温度。LTC4070 在 NTCBIAS 与 GND 引脚之间布设了一个具 4 个抽头的内部固定电阻分压器。定期地将这些抽头上的电压与 NTC 引脚上的电压进行比较，以测量电池温度。为了节省功率，通过以大约每 1.5s 一次的频度把 NTCBIAS 引脚偏置至 VCC 来定期测量电池温度。

图 3： LTC4070 过热浮置电压查验

其他关键功能

LTC4070 具有一个与 ADJ 引脚相连的内置三态解码器，用以提供 3 种可编程浮置电压：4.0V、4.1V、或 4.2V。当 ADJ 引脚连接至 GND、浮置或连接至 VCC 时，浮置电压将被分别设置为 4.0V、4.1V 或 4.2V。大约每 1.5s 对 ADJ 引脚的状态进行一次采样。当 ADJ 引脚被采样时，LTC4070 在其上施加一个相对较低的阻抗电压。这种做法可以防止低水平的电路板漏电流破坏设定的浮置电压。免除电阻器不仅缩减了解决方案的外形尺寸，而且还由于无需使用大阻值的电阻器而降低了静态电流。

另外，该器件还具有状态输出及发送指示信号的能力。高电池电量监视器输出 (HBO) 是一个高态有效 CMOS 输出，当电池充满电且电流通过分路离开 BAT 时，该输出将发出指示信号。低电池电量监视器输出 (LBO) 也是一个高态有效 CMOS 输出，当电池放电至 3.2V 以下时，此输出将发出对应的指示信号。最后，外部驱动器输出引脚 DRV 可连接至外部 P-FET 的栅极以增加分路电流，从而满足那些需要 50mA 以上充电电流 (最大 500mA) 的应用。

LTC4071 集成电池组保护功能

LTC4071 也是一个并联电池充电器系统，而且还是首款具有集成型电池组保护功能 (包括低电池电量断接) 的器件。相比于 LTC4070，LTC4071 的不同之处包括：其拥有集成型电池组保护功能 (低电池电量断接) 、但充电电流能力较低 (50mA)、静态电流较高 (550nA) 、且不具备 LBO。对于避免低电量电池由于自放电而受损而言，低电池电量断接是一种必需的关键性功能。虽然 LTC4070 能够利用 LBO 和一个外部 P-FET 来实现低电池电量断接功能，但该 IC 仍将继续从电池消耗全部 IQ (约 0.5μA)。即使是如此之小的电池漏电流也会在一夜之间导致低电量电池的损坏。相反，LTC4071 集成了一个彻底的低电池电量断接功能，当断接时，从电池吸取的电流接近零 (在室温时 <1nA，在 125°C 时 < 25nA)。为了在 LTC4071 中提供这一功能，相应于 LTC4070 的 LBO 和 DRV 引脚被去掉了。参见图 4 以了解详细信息。这使 LTC4071 的最大分流电流固定为 50mA (LTC4070 是 50mA，但采用一个外部 FET，就能达到 500mA)，而且将该 IC 的静态电流提高到了 550nA (LTC4070 的静态电流为 450nA)。下表 1 总结了这两个相互关联的 IC 之间的差别。

图 4：LTC4071 的典型应用电路

表 1：LTC4070 和 LTC4071 的比较

结论

并联基准有很多应用，而且视其功能的不同而不同，并联基准甚至可以用来给电池充电。不过，这种类型的应用有很多缺点，包括大静态电流和缺乏电池保护功能。现在，有了合适的 DC-DC 转换器或电池充电器，因此可以对低功率能量收集应用进行查验了。凌力尔特公司开发了 LTC4070 和 LTC4071 并联充电器系统，这两款器件适用于锂离子 / 聚合物电池、币形电池、薄膜电池和电池组，可为具有低功率电源的领先应用提供一种简单、有效的电池充电和电池组保护解决方案。