如何选择一款功能强大、宽输入范围的电池充电器？

充电器可容易地针对多种电池化学组成进行优化。例如：其可遵循一种恒定电流 / 恒定电压 (CV/CC) 充电算法，采用 C/10 或定时终止 (针对基于镍的电池系统)；一种采用定时终止的恒定电流 (CC) 特性；或者一种优化的 4 步、3 级铅酸电池充电模式。

图 1 示出了一个 15V 至 55V 输入、25.2V/6.3A 降压-升压电池充电器，其具有一个高效率四开关 (M2~M5) 同步降压-升压型 DC/DC 转换器，仅需一个电感器 (L1)。专有的平均电流模式架构采用两个检测电阻器 (R_CBRT1 和 R_CBRB1) 来监视电感器电流。在该降压-升压型解决方案中，当 V_IN高于 V_OUT 时，转换器在降压模式工作；当 V_IN 低于 V_OUT 时，转换器则工作在升压模式。当 V_IN 接近 V_OUT 时，转换器工作于四开关降压-升压模式。

图 1：15V 至 55V 输入、25.2V/6.3A 降压-升压型电池充电器

图 2：针对图 1 转换器的效率与负载电流 I_OUT 之关系曲线 (V_OUT = 25.2V)

转换器以一个可编程的恒定开关频率运作，该频率处于 50kHz 至 500kHz 的范围内，采用一个电阻来设定 (R13 = 100k，250kHz)。图 1 示出的这款解决方案能够为系统负载提供高达 8A (V_OUT= 25.2V)。如图 2 所示，满负载效率 (I_OUT = 8A，V_IN = 24V) 可达 98% 以上。

LTC4020 采用一个从 BAT 引脚引出的外部反馈电阻分压器以通过 V_FB 引脚来设置电池电压。PowerPath™ (电源通路) FET (M1) 在正常电池充电期间处于导通状态，可能的情况下会在电池与降压-升压型转换器输出之间形成一种低阻抗连接。电池充电电流通过一个检测电阻 (R_CBAT1) 来监视。最大平均电池充电电流可容易地通过选择 R_CBAT1 的阻值来设置。动态电流限值调整可以通过 RNG/SS 引脚实现。

对于一个严重放电的电池，LTC4020 能够自动地将 PowerPath FET (图 1 中的 M1) 配置为一个线性稳压器，从而允许降压-升压型转换器输出升至高于电池电压，同时仍然向电池提供充电电流。该功能被称为 PowerPath 即时接通，此时 PowerPath FET 充当一个高阻抗电流源，负责为电池提供充电电流。

当电池充电器不处于充电周期时 (即是降压-升压型转换器专为系统负载而运作)，LTC4020 自动地把 PowerPath FET 配置为一个理想二极管。这允许电池在正常操作期间与转换器输出保持断接。然而，假如系统负载电流超过了降压-升压型转换器的供电能力，则可通过该理想二极管有效地从电池抽取额外的功率。 

• LTC4020 支持基于定时器的充电算法，一个连接在 TIMER 引脚和地之间的电容器负责设置充电周期的完结。

• LTC4020 具有电池温度监视和控制功能。通过把一个 NTC (负温度系数) 热敏电阻连接至 NTC 引脚，并将该热敏电阻布设在电池组 (或其他需要的监视位置) 之附近，如果 NTC 引脚电压超出范围 (高于 1.35V 或低于 0.3V)，则 LTC4020 将触发一个 NTC 故障并停止电池充电。

• LTC4020 具有两个集电极开路输出 (STAT1 和 STAT2)，用以报告充电器状态和故障状况，这两个引脚进行了二进制编码。

LTC4020 是一款通用的高电压、高效率降压-升压型电源管理器和多化学组成电池充电器，支持输入电压高于、低于或等于输出向电池或系统供电。其扁平的 (仅高 0.75mm) 耐热性能增强型 38 引脚 5mm x 7mm QFN 封装适合于便携式工业和医疗设备、太阳能供电型系统、军用通信设备、以及 12V 至 24V 嵌入式汽车系统。