《快速充电器论》word版

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1、摘要本充电器是基于LTC4009芯片设计的智能快速充电器。克服了一般充电器一些常见的缺点，采用了具有电池浮动电压过压保护、充电电流反向保护、充电电流监视、软启动、交流适配器存在指示以及限流指示等综合控制方法。本文中设计的电池快速充电器中所用的是LTC4009快速充电管理芯片。利用LTC4009芯片设计的充电器外围电路极其简单，非常适合便携式电子产品紧凑设计的需要。关键词：充电器，LTC4009，快速充电27AbstractTheLTC4009chargerchipdesignisbasedonintelligentrapi

2、dcharger.Toovercomethegeneralshortcomingsofsomecommonchargersusedwithbatteryfloatvoltageover-voltageprotection,reversechargecurrentprotection,chargecurrentmonitoring,softstart,theexistenceofACadaptercurrentlimitinginstructions,aswellasinstructionsfortheintegratedc

3、ontrolmethods. Inthispaper,thedesignofthenickel-metalhydridebatteriesusedintherapidchargerisfastchargingmanagementchipLTC4009.ChipdesignusingtheLTC4009chargerexternalcircuitisextremelysimpleandverysuitableforcompactportableelectronicsdesignneeds.Keyword:Flushesthe

4、electricappliance,LTC4009,rapidchargerate27引言进入上世纪90年代后，电子信息产业的迅猛发展。更多的消费性电子产品进入千家万户。社会信息化进程的加快对电力、电子信息系统的安全稳定运行提出了更多，更高的要求。在人们的生产、生活中，各种电气、电子设备的应用也越来越广泛，与人们的工作、生活的关系日益密切，越来越多的工业生产、控制、信息等重要数据都要由电子信息系统来处理和存储。而各种用电设备都离不开可靠的电源，如果在工作中间电源中断，人们的生产和生活都将受到不可估量的经济损失。为了避免出现

5、上述不利情况，对于由交流供电的用电设备和移动便携式仪器的电源需要，必须设计一种电源系统，它能不间断地为人们的生产和生活提供以安全和操作为目的可靠的备用电源和提供较长时间的直流电源。为此，以安全和操作为目的的备用电源设备上都使用充电电池。这样，即使电力网停电，也可利用由充电电池构成的安全和操作备用电源，从容地采用其他应急手段，避免重大损失的发生。而对于采用充电电池供电的用电设备，从生产、信息、供电安全角度来说，充电电池在系统中处于及其重要的地位。本论文从电池的充电技术、充电器电路结构、充电器典型电路和电池保护等方面，多角度地

6、阐述了充电技术发展和应用。由于时间仓促以及本人水平有限,设计中难免存在疏漏之处，敬请老师批评指正。一电池的充电方法与充电控制技术1.1电池的充电方法1.电池充电理论上世纪60年代中期，美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究，并提出了以最低出气率为前提的，蓄电池可接受的充电曲线，如图1-1所示。实验表明，如果充电电流按这条曲线变化，就可以大大缩短充电时间，并且对电池的容量和寿命也没有影响。原则上把这条曲线称为最佳充电曲线，从而奠定了快速充电方法的研究方向。27图1-1最佳充电曲线由图1-1可以看出：初始充电电

7、流很大，但是衰减很快。主要原因是充电过程中产生了极化现象。在密封式蓄电池充电过程中，内部产生氧气和氢气，当氧气不能被及时吸收时，便堆积在正极板（正极板产生氧气），使电池内部压力加大，电池温度上升，同时缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，出现所谓的极化现象。很显然，充电过程和放电过程互为逆反应。可逆过程就是热力学的平衡过程，为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电，必须尽量使通过电池的电流小一些。理想条件是外加电压等于电池本身的电动势。但是，实践表明，蓄电池充电时，外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料，溶

8、液浓度等各种因素的差别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。在化学反应中，这种电动势超过热力学平衡值的现象，就是极化现象。一般来说，产生极化现象有3个方面的原因。1）欧姆极化充电过程中，正负离子向两极迁移。在离子迁移过程中不可避免地受到一定的阻力，称为欧姆内阻。为了克服这个内阻，外加电压就必须额外施