新型線性鋰離子電池充電器功能齊全、性能良好、電路簡(jiǎn)單、占印制版面積小，價(jià)格低廉，整個(gè)充電器可以在產(chǎn)品中。若采用USB端口充電，使用十分方便。

近年來，一些用電量稍大的便攜式電子產(chǎn)品（如便攜式DVD、礦燈、攝像機(jī)、便攜式測(cè)量?jī)x器、小型電動(dòng)工具等）往往采用1500mAh到5400mAh容量的鋰離子電池。若采用500～1000mA充電電流充電器充電，則充電時(shí)間太長(zhǎng)。若按0.5C充電率來充3000mAh及5400mA時(shí)的電池時(shí)，其充電電池的容量要求為1500mA及2700mA.

有人提出：能否在1A線性充電器電路中加一個(gè)擴(kuò)流電路，使充電電流擴(kuò)大到2～2.5A，解決3000～5400mAh容量鋰離子電池的充電問題。如果擴(kuò)流的充電器性能不錯(cuò)、電路簡(jiǎn)單、成本不高，這是個(gè)好主意。筆者就按這一思路設(shè)計(jì)一個(gè)擴(kuò)流電路。這電路采用型號(hào)為CN3056的1A線性充電器為基礎(chǔ)，另外加上擴(kuò)流電路及控制電路組成。

CN3056簡(jiǎn)介

CN3056組成的充電器按恒流、恒壓模式充電，若充電電池電壓<3V，則有小電流預(yù)充電模式；充電電流可設(shè)定，最大充電電流為1A；精電密度4.2V±1%、有熱調(diào)節(jié)、欠壓鎖存及電池溫度檢測(cè)、超溫保護(hù)及充電狀態(tài)和溫度超差指示功能；10引腳小尺寸DFN封裝（3mm×3mm）。

若充電率在0.5～1C之間、電池的溫度在0～45℃之間（室溫充電），則CN3056充電器電路中可省去電池溫度檢測(cè)電路及電池超溫指示電路（引腳TEMp及FAULT端接地），電路如圖1所示。VIN是電源輸入端、CE是使能端，（高電平有效）；RISET為充電電流ICH設(shè)定電阻，RISET（Ω）=1800（V）/ICH（A）；CHRG為充電狀態(tài)信號(hào)輸出端：充電時(shí)此端為高電平，LED亮；充電結(jié)束時(shí)此端為高阻抗，LED滅；電池未裝入或接觸不良，LED閃亮。VIN一般取4.5～5V，10μF及6.8μF為輸入、輸出電容，保證充電器穩(wěn)定工作。

圖1由CN3056構(gòu)成的充電電路

電器擴(kuò)流電路

充電器擴(kuò)流電路是在原充電器電路上加上擴(kuò)流電路組成的。擴(kuò)流電路由兩部分組成：擴(kuò)流部分及控制部分。采用CN3056充電器為基礎(chǔ)，加上擴(kuò)流部分及控制部分電路如圖2所示?，F(xiàn)分別介紹其工作原理。

圖2充電器電路

1擴(kuò)流部分電路

擴(kuò)流部分電路如圖3所示。它由p溝道功率MOSFET（VT）、R及Rp組成的分壓器、肖特基二極管D4組成。利用分壓器調(diào)節(jié)p-MOSFET的-VGS大小，使獲得所需擴(kuò)流電流ID.p-MOSFET的輸出特性（以Si9933DY為例）如圖4所示。在-VGS=2.1V、VDS>0.5V時(shí)，其輸出特性幾乎是一水平直線；在不同的VDS時(shí)，ID是恒流。從圖4也可以看出，在-VGS增加時(shí)，ID也相應(yīng)增加．

圖3括流部分電路

圖4p-MOSFET輸出特性

2控制部分電路

控制部分電路的目的是要保持原有的三階段充電模式，在預(yù)充電階段及恒壓充電階段不擴(kuò)流，擴(kuò)流僅在恒流階段，如圖5所示。

圖5括流電路的電流表現(xiàn)

原充電器以1A電流充電，若擴(kuò)流電流為1A，則在恒流充電階段時(shí)充電電流為2A.圖5中紅線為充電電池電壓特性、黑線為充電電流特性，實(shí)線為加擴(kuò)流特性，虛線為未加擴(kuò)流特性。從圖5可看出：擴(kuò)流的充電時(shí)間t5比不擴(kuò)流的時(shí)間要短（圖5中的時(shí)間坐標(biāo)并未按比例畫）；并且也可以看出：擴(kuò)流僅在恒流充電階段進(jìn)行。

為保證擴(kuò)流在電池電壓3.0V開始，在電池電壓4.15V時(shí)結(jié)束，控制電路設(shè)置了窗口比較器，在電池電壓（VBAT）為3.0～4.15V之間控制p-MOSFET導(dǎo)通。在此窗口電壓外，p-MOSFET截止。