升壓DC-DC穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換為電流源進(jìn)行電池充電

MAX1771 DC-DC控制器內(nèi)置升壓DC-DC控制器，構(gòu)成簡單的開關(guān)模式電流源，可用于電池充電。電壓控制環(huán)路被禁用，以便電流控制環(huán)路提供調(diào)節(jié)。

圖1所示的開關(guān)穩(wěn)壓器包括獨(dú)立的電流和電壓反饋環(huán)路，用于維持穩(wěn)壓。通過禁用電壓環(huán)路，您可以使用電流環(huán)路來實現(xiàn)通用電流源。

圖1.所示連接將該開關(guān)模式穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換為通用電流源。

首先，將5V施加到V+。由于芯片在該端子上期望有12V的反饋，因此它假設(shè)失去調(diào)節(jié)并將控制權(quán)轉(zhuǎn)移到電流環(huán)路。這種工作模式允許通過Q1的電流斜坡增加，導(dǎo)致CS（引腳8）上的電壓增加，直到達(dá)到內(nèi)部比較器門限（210mV）。然后，定時電路關(guān)斷Q1，固定的2.3μs，循環(huán)重復(fù)。結(jié)果是電感電流相對恒定，這也是負(fù)載電流（圖 2）。

圖2.如圖所示，Q1的柵極驅(qū)動和通過L1的電流相關(guān)。

使用適當(dāng)?shù)脑?，電路可在很寬的輸入電壓范圍?nèi)產(chǎn)生恒定電流。圖1電路（如圖所示為元件值）是鎳鎘電池的快速充電器，可提供600mA充電電流。計算如下：

峰值電感電流為IPEAK = VSENSE/R1，其中VSENSE是電流檢測比較器的210mV門限。抖動電流（負(fù)載電流交流分量的峰峰值）為：

（1） IDITHER = VBATT tOFF/L,

其中VBATT是電池電壓，tOFF是前面提到的2.3μs間隔，L是L1的電感。

如圖2所示，平均電感電流為IAVE = IPEAK - 1/2IDITHER。從上面替換，

首先，為建議的電流源選擇一個平均電流（本電路中為600mA）。接下來，確定V的標(biāo)稱值巴特（本例中為 4.8V）。接下來，為了確保交流（相對于直流）分量相對較小，請將公式1中的抖動電流設(shè)置為小于0.2I大道并求解 L：

（使用 L = 100μH。
接下來，將此L值（100μH）代入公式2并求解R1：

（使用 R1 = 300mΩ。

三種形式的錯誤導(dǎo)致I大道偏離規(guī)定的600mA（圖3）：V變化意義、通過比較器和 MOSFET （Q1） 的延遲，以及檢流電阻 R1 的容差。在較低電壓下，最大的誤差是V的誤差意義，IC1數(shù)據(jù)手冊中指定為210mV ±30mV或約14%。（在該電路中，該值約為190mV。

圖3.如文中所述，電流源誤差隨輸入電壓而增加。

在較高電壓下，延遲會導(dǎo)致峰值電流超過電流限值。您可以通過選擇電感值來最小化此錯誤，如下所示：

（5）L (in μH) > 5.5 (VIN VBATT),

以伏特為單位的 VIN 和 VBATT。

其他錯誤源 - VBATT，tOFF和L的變化 - 相對較小，因為它們與IDITHER有關(guān)，IDITHER僅限于IAVE的一小部分。

審核編輯：郭婷