USB用电池充电器电路图
如图是USB用电池充电器电路。它是在5.25V/500mA最大额定功率时，使用通用串联总线(USB)以最大电流对锤离子充电的电路。电路中，LM3622为锤离子电池充电控制器。设计的充电电路使USB具有最大功率工作的能力，为了满足USB的技术指标，在正常工作情况下，最大功率工作能力从总线中取出的电流不能大于5OOmA。通过限流电阻R1将其最大充电电流设定为400mA，而剩下的100mA电流供给充电器控制电路等。在系统启动期间，LM3525电源开关使电池充电器与总线保持隔离状态，充电电流不会超过总线提供的最大电流。
在总线输出口经过适当的计算后，USB控制信号将USB电源通过LM3525与充电电路连接起来。在开关通/断工作时，LM3525具有过电流与欠电压防止功能。在设计充电电路时，应认真考虑总线电源与充电电路之间的电压降，因此，VT1和VD1要选用低电压降的器件，使输入电压较低时电路也能有效地对电池进行充电。在优选元件的情况下
LM3525输入与电池正极之目的电压降的典型值为53OmV，或对电池的充电电流大于400mA。最佳充电时间为从以最大电流对电池开始充电直到电池达到满充电电压为止。
对于4.2V锤离子电池，要求充电电路的输入电压典型值为4.7V。USB规格规定的最小输出电压为4.75V，但USB电缆和接线电阻上电压降为35OmV，因此，在最坏情况下，充电电路的输入电压低至4.4V，而在U
SB规格中充电电路仍然有效。要说清楚的是，要防止USB电压规格下限的系统对电池进行慢充电，或防止对满度电池充电。4.2V电池的最佳充电电压是充电电路的输入电压，其典型值为4.7V。当电路的输入电压低到4.6V以及电池电压接近满充电4.2V时，VT1和VD1的电压降使电路不能有效地提供充电电流。
在VT1和VD1的电压降仅为400mV时，电路为电池提供的充电电流不大于2OOmA。在低输入情况下，充电电流降为50%对电池恒压充电。当输人电压低到4.5V时，电池不能满充电到4.2V。在设计USB电源时，要采用低阻抗电缆和低电阻接线，使充电电路的输入电压足够高，确保不会出现慢充电或不完全充电的情况。
Ｒ９，将充电输出负端的电压信号反馈到芯片１的片内比较器的正输入端，通过对该信号电位的大小判断，芯片１控制电池充电控制芯片２充电工作或关充电工作。在电阻Ｒ１２、电容Ｃ１０、运算放大器芯片３构成的信号平滑滤波电路中，芯片３电源取自ＶＤＤ，使芯片２控制的充电电压调节范围更大。
主权利要求：
由一片电池充电控制芯片２为主，组成的万用充电器电路，电阻Ｒ１０，三极管Ｑ３、二极管Ｄ１串联，连接在电源Ｖｃｃ与充电正输出端Ａ之间，电阻Ｒ１０与电源Ｖｃｃ的接点与芯片２的１、１３脚
相接，电阻Ｒ１０与三极管Ｑ３的发射极相接，电阻Ｒ１０与三极管Ｑ３的发射极接点与芯片２的１４脚相接，这里芯片２的１脚为电源端ＤＣＩＮ，芯片２的１３、１４脚分别是芯片２片内的信号放大器的正输入端ＣＳ＋和负输入端ＣＳ－，用于检测流经电阻Ｒ１０的充电电流大小。三极管Ｑ３的基极与芯片２的１６脚相接，芯片２的１６脚为信号驱动端ＤＲＶ，三极管Ｑ３的集电极和二极管Ｄ１的阳极相接，二极管Ｄ１的阴极与芯片２的１２脚相接且该接点为充电正输出端Ａ，而且充电正输出端Ａ和芯片２的１２脚即充电电压检测端ＢＡＴＴ相接，用于检测输出的充电电压大小。这样构成了充电的主电路；电阻Ｒ１２，电容Ｃ１０串联，连接在单片计算机芯片１的输出口与地线之间，电阻Ｒ１２与电容Ｃ１０的接点与运算放大器芯片３的正输入端相接，运算放大器芯片３的输出端和负输入端相接，芯片３的输出端接芯片２的６脚，这样构成了信号平滑滤波电路；芯片２的２脚输出基准电源ＶＬ，稳压器件５输出控制电源ＶＤＤ；其特征在于：充电负输出端Ｂ连接电阻Ｒ９，Ｒ９另一端接地线，充电负输出端Ｂ与芯片１的片内模拟比较器正输入端相接，负输出端Ｂ对地电压小于某一值时，表示充电工作完成，由芯片１输出口发低电平给芯片２的１１脚，芯片２的１１脚为低电平时控制充电电路停止充电；运算放大器芯片３的电源取自电源ＶＤＤ而不取自芯片２的２脚输出基准电源ＶＬ，使运算放大器芯片３的输出电位调节范围大，这样单片计算机芯片１输出口输出的充电电压控制信号，经过信号平滑滤波处理后输出给芯片２的６脚即充电电压设置脚ＶＳＥＴ的电压调节范围大，使得充电电压的控制范围更加大。
•四、超力通电路原理
该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关，并具有放电功能。在150～250Ｖ、40ｍＡ的交流市电输入时，可输出300±50ｍＡ的直流电流。
该充电器采用了RCC型开关电源，即振荡抑制型变换器，它与PWM型开关电源有一定的区别。PWM型开关电源由独立的取样误差放大器和直流放大器组成脉宽调制系统；而RCC型
开关电源只是由稳压器组成电平开关，控制过程为振荡状态和抑制状态。由于PWM型开关电
源中的开关管总是周期性的通断，系统控制只是改变每个周期的脉冲宽度，而RCC型开关电
源的控制过程并非线性连续变化，它只有两个状态：当开关电源输出电压超过额定值时，脉
冲控制器输出低电平，开关管截止；当开关电源输出电压低于额定值时，脉冲控制器输出高
电平，开关管导通。当负载电流减小时，滤波电容放电时间延长，输出电压不会很快降低，
开关管处于截止状态，直到输出电压降低到额定值以下，开关管才会再次导通。开关管的截
html手机网站止时间取决于负载电流的大小。开关管的导通／截止由电平开关从输出电压取样进行控制。
因此这种电源也称非周期性开关电源。
220Ｖ市电经VD1～VD4桥式整流后在V2的集电极上形成一个300Ｖ左右的直流电压。
由V2和开关变压器组成间歇振荡器。开机后，300Ｖ直流电压经过变压器初级加到V2的集
电极，同时该电压还经启动电阻R2为Ｖ２的基极提供一个偏置电压。由于正反馈作用，V2 Ic
迅速上升而饱和，在Ｖ２进入截止期间，开关变压器次级绕组产生的感应电压使ＶＤ７导通，
向负载输出一个９Ｖ左右的直流电压。开关变压器的反馈绕组产生的感应脉冲经ＶＤ５整
流、Ｃ１滤波后产生一个与振荡脉冲个数呈正比的直流电压。此电压若超过稳压管ＶＤ１７
的稳压值，ＶＤ１７便导通，此负极性整流电压便加在Ｖ２的基极，使其迅速截止。Ｖ２的
截止时间与其输出电压呈反比。ＶＤ１７的导通／截止直接受电网电压和负载的影响。电网
电压越低或负载电流越大，ＶＤ１７的导通时间越短，Ｖ２的导通时间越长，反之，电网电
压越高或负载电流越小，ＶＤ５的整流电压越高，ＶＤ１７的导通时间越长，Ｖ２的导通时
间越短。Ｖ１是过流保护管，Ｒ５是Ｖ２Ｉｅ的取样电阻。当Ｖ２Ｉｅ过大时，Ｒ５上的电压降使Ｖ１
导通，Ｖ２截止，可有效消除开机瞬间的冲击电流，同时对ＶＤ１７的控制功能也是一种补偿。ＶＤ１７以电压取样来控制Ｖ２的振荡时间，而Ｖ１是以电流取样来控制Ｖ２振荡时间的。
如果是为镍镉、镍氢电池充电，由于这类电池存在一定的记忆效应，需不定时对其进行放电。ＳＷ１是镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关。ＳＷ１与精密基准电源ＳＬ４３１为运放ＬＭ３２４⑨提供两个不同的精密基准源，由ＳＷ１切换。在给镍镉、镍氢电池充电时，ＬＭ３２４⑨脚的基准电压约０．０９Ｖ（空载）；在给锂离子电池充电时，ＬＭ３２４⑨脚的基准电压约为０．０８Ｖ（空载），这种设计是由这两种类型电池特有的化学特性决定的。按下ＳＷ２，Ｖ５基极瞬间得一低电平而导通，可充电池上的残余电压通过Ｖ５的ｅｃ极在Ｒ１７上放电，同时放电指示灯ＶＤ１４点亮。在按下ＳＷ２后会随即释放，这时可充电池上的残余电压通过Ｒ１６、Ｒ１３分压，Ｃ９滤波后为Ｖ４的基极提供一个高电平，Ｖ４导通，这相当于短接ＳＷ２。随着放电时间的延长，可充电池上的残余电压也越来越低，当Ｖ４基极上的电压不能维持其继续导通时，Ｖ４截止，放电终止，充电器随即转入充电状态。
由于锂电不存在记忆效应，当电池低于３Ｖ时便不能开机，其残余电压经电阻Ｒ４０、Ｒ４１分压后得到２．５３Ｖ送入运算放大器的同相端③、⑤、⑩脚，由于ＬＭ３２４⑨脚电压在负载下始终为２．６６Ｖ，因此⑧脚输出低电平，Ｖ３导通，＋９Ｖ电压通过Ｖ３ｅｃ极、ＶＤ８向可充电池充电。ＩＣ１ｄ在电容Ｃ６的作用下，{14}脚输出的是脉冲信号，由于ＩＣ１⑧脚为低电平，因此ＶＤ１２处于闪烁状态，以指示电池正在充电，对应容量为２０％。随着充电时间的延长，可充电池上的电压逐渐上升。
当Ｒ４０、Ｒ４１的分压值约等于２．５８Ｖ时，即ＩＣ１③脚等于２．５８Ｖ时，ＩＣ１②脚经电阻分压后得２．５７Ｖ，其①脚输出高电平（由于在充电时，ＩＣ１⑨脚电压始终是２．６６Ｖ，Ｖ６导通；反之在空载时，ＩＣ１⑨脚为０．０８Ｖ，Ｖ６截止），ＶＤ１０、ＶＤ１１点亮，对应指示容量为４０％、６０％。当Ｒ４０、Ｒ４１的分压值上升到２．６３Ｖ时，即ＩＣ１⑤脚等于２．６３Ｖ，其⑥脚经电阻分压后得２．６３Ｖ，⑦脚输出高电平，ＶＤ９点亮，对应充电容量为８０％。只有ＩＣ１⑩脚电压≥２．６６Ｖ时，⑧脚才输出高电平，ＶＤ１３点亮，对应充电容量为１００％。即使ＶＤ１３点亮时，ＶＤ１２仍处于闪烁状态，这表示电池仍未达到完全饱和。只有ＩＣ１⑧脚电压＞６．５Ｖ时，ＶＤ１２才逐渐熄灭，表示电池完全充至饱和。
ＶＤ１６在电路中起过充、过流保护作用，ＶＤ８起反向保护作用，避免充电器断电后，电池反向放电。

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