基于SC801的锂离子电池充电器设计原理
QooIC.com 新闻出处：电子市场 | 发布时间：2010/12/28 14:38:15
0.引言
SC801是采用4mm×4mm的16脚MLP封装的充电控制集成电路，芯片内部集成了充电控制电路、监测电流、充电状态指示电路及保护电路等。利用SC8O1构成的锂离子电池充电器典型电路如图1所示，该电路具有完善的过电压、过电流、过热保护功能和充电状态指示功能，并可根据被充电电池自动选择充电模式，充电完毕后能自动停充。
1.电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该锂离子电池充电器由电源电路和充电控制电路组成。其中，电源电路由电源开关51、电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容C1、CZ组成。实际应用时，51常选用按键自锁式电源开关；T选用5～lOW、二次电压为8V的电源变压器；UR选用2A、50V的整流桥堆。220V交流电压通过降压、整流和滤波后形成＋9V直流电压给充电控制电路供电。
充电控制电路由充电控制集成电路IC及电位器RP、电压选择开关SZ和发光二极管LED1～LED3等外围元器件组成。实际应用时，IC选用SC80l型充电控制集成电路，其中SC8 0 1具有LDO模式、预充电模式、快速充电模式、终止模式和监测模式共计5种工作模式；RP常选用小型线性电位器或可变电阻器；52选用单极二位开关；LED1～LED3均选用￠5mm的发光二极管。
图1利用SC801构成的锂离子电池充电器
2．工作原理
电路通电后，在充电器未接入电池GB时，SC801工作于LDO模式。在此模式下，电路可作为低压差稳压器使用。
接人电池GB后，若电池的端电压低于2．8V，则芯片自动进人预充电模式，充电电流为60mA；若电池的端电压超过2，8V，芯片自动转人大电流快速充电模式，充电电流为0．68～1．25A可调；若电池端电压达到设定值4．IV或4．2V（通过52选择，IC第2脚接高电平时为4．2V，接低电平时为4．IV）时，芯片自动由恒流充电方式转为恒压充电方式，充电电流逐渐减小；当充电电流降至终止电流以下时，芯片进人终止模式，充电结束。随后，芯片对电池GB进行监测，若停止充电后电池电压降至预充电的门限以下，芯片重新启动对GB充电，将电池充电至设定的电压后停止充电。
芯片接通电源后，状态指示发光二极管LEDI点亮。在预充电和快速充电状态下，充电指示发光二极管LED2点亮，电池充满电后，LED2熄灭。
当芯片的工作电压偏高至一定值时，其内部的过压保护电路动作，SC80l无电压输出，同时过电压指示发光二极管LED3点亮。
3．安装与调试
本例介绍的锂离子电池充电器电路简洁，目前在市面上已有成品出售，使用者根据实际情况选用即可。当自行安装时，常将焊接好的电路板置于自制塑料盒中，并在控制面板相应位置固定电源开关51、电压选择开关52、电位器RP和发光二极管LED1～LED3即可。通电工作时，调节RP的阻值，可以调整快速充电电流的大小；改变R2的阻值，可改变预充电电流的大小。
SC801是采用4mm×4mm的16脚MLP封装的充电控制集成电路，芯片内部集成了充电控制电路、监测电流、充电状态指示电路及保护电路等。利用SC8O1构成的锂离子电池充电器典型电路如图1所示，该电路具有完善的过电压、过电流、过热保护功能和充电状态指示功能，并可根据被充电电池自动选择充电模式，充电完毕后能自动停充。
1.电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该锂离子电池充电器由电源电路和充电控制电路组成。其中，电源电路由电源开关51、电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容C1、CZ组成。实际应用时，51常选用按键自锁式电源开关；T选用5～lOW、二次电压为8V的电源变压器；UR选用2A、50V的整流桥堆。220V交流电压通过降压、整流和滤波后形成＋9V直流电压给充电控制电路供电。
充电控制电路由充电控制集成电路IC及电位器RP、电压选择开关SZ和发光二极管LED1～LED3等外围元器件组成。实际应用时，IC选用SC80l型充电控制集成电路，其中SC8 0 1具有LDO模式、预充电模式、快速充电模式、终止模式和监测模式共计5种工作模式；RP常选用小型线性电位器或可变电阻器；52选用单极二位开关；LED1～LED3均选用￠5mm的发光二极管。
图1利用SC801构成的锂离子电池充电器
2．工作原理
电路通电后，在充电器未接入电池GB时，SC801工作于LDO模式。在此模式下，电路可作为低压差稳压器使用。
接人电池GB后，若电池的端电压低于2．8V，则芯片自动进人预充电模式，充电电流为60mA；若电池的端电压超过2，8V，芯片自动转人大电流快速充电模式，充电电流为0．68～1．25A可调；若电池端电压达到设定值4．IV或4．2V（通过52选择，IC第2脚接高电平时为4．2V，接低电平时为4．IV）时，芯片自动由恒流充电方式转为恒压充电方式，充电电流逐渐减小；当充电电流降至终止电流以下时，芯片进人终止模式，充电结束。随后，芯片对电池GB进行监测，若停止充电后电池电压降至预充电的门限以下，芯片重新启动对GB充电，将电池充电至设定的电压后停止充电。
芯片接通电源后，状态指示发光二极管LEDI点亮。在预充电和快速充电状态下，充电指示发光二极管LED2点亮，电池充满电后，LED2熄灭。
当芯片的工作电压偏高至一定值时，其内部的过压保护电路动作，SC80l无电压输出，同时过电压指示发光二极管LED3点亮。
3．安装与调试
本例介绍的锂离子电池充电器电路简洁，目前在市面上已有成品出售，使用者根据实际情况选用即可。当自行安装时，常将焊接好的电路板置于自制塑料盒中，并在控制面板相应位置固定电源开关51、电压选择开关52、电位器RP和发光二极管LED1～LED3即可。通电工作时，调节RP的阻值，可以调整快速充电电流的大小；改变R2的阻值，可改变预充电电流的大小。