為手機、MP3 播放器和其他便攜式設備設計高性能線性鋰離子電池充電器可能很困難。最重要的設計問題是如何將充電器擠壓到不斷縮小的電路板上，同時管理充電過程固有產生的熱量。典型的解決方案是將最大充電電流降低到次優值，以避免過熱，從而增加充電時間。

LTC4059 專為縮短充電時間而設計，即使在將充電器壓縮到最小的空間時也是如此。LTC?4059 是一款 2mm × 2mm DFN 封裝恒定電流 / 恒定電壓鋰離子線性充電器，具有一個內置的 900mA MOSFET、準確的充電電流監視器輸出和熱調節控制。該器件的熱調節與大多數充電器中的熱關斷不同，而且要好得多。熱反饋控制允許設計人員最大化充電電流，從而縮短充電時間，而不會有損壞 LTC4059 或任何其他組件的風險。圖 1 顯示了一個典型應用。

圖1.簡單小巧的鋰離子電池充電器提供熱調節，可縮短充電時間。

圖 2 示出了一款完整的 2.5mm × 2.7mm 充電電路，其中包括 LTC4059 和兩個無源元件。內部 MOSFET 架構無需阻塞二極管或外部檢測電阻。

圖2.充電器不會小于此（2.5 毫米× 2.7 毫米）。

除了其極小的尺寸外，LTC4059 還包括用于最新蜂窩電話、無線耳機、數碼相機、無線 PDA 和 MP3 播放器的其他重要功能。關斷模式下的電源電流非常低 — 輸入電源為 10μA，當輸入電源被移除時，電池電流低于 1μA。它還具有直接從USB端口為單節鋰離子電池充電的能力。

恒流/恒壓/恒溫

LTC4059采用獨特的結構，以恒定電流、恒定電壓或恒定溫度的方式為電池充電。在典型的操作中，要給單電池鋰離子電池充電，用戶必須向VCC引腳施加至少4.5V的輸入電壓，以及從PROG連接到GND的1%電阻器（使用公式RPROG=1000?1.21V/ICHG）和0.92V下的EN引腳。當所有三個條件都滿足時，充電循環以恒流模式開始，其中輸送到電池的電流等于1210V/RPROG。

如果 LTC4059 的功耗和/或高環境溫度導致器件結溫上升到接近 115°C，則該器件將進入恒溫模式，LTC4059 的熱反饋環路將充電電流減小以將管芯溫度調節至約 115 °C。 此功能允許用戶根據典型工作條件對充電電流進行編程，并且無需其他線性充電器所需的復雜熱過度設計。通常，熱反饋環路條件是暫時的，因為電池電壓隨充電而升高（導致MOSFET兩端的功耗降低），但在確定充電電流和IC溫度的最大允許值時，這是必須考慮的最壞情況。

一旦管芯溫度降至 115 °C 以下，LTC4059 將直接從恒溫模式返回到恒定電流模式。當電池電壓接近4.2V浮動電壓時，該器件進入恒壓模式。在恒定電壓模式下，LTC4059 開始減小充電電流，以保持 BAT 引腳上的恒定電壓，而不是從 BAT 引腳流出的恒定電流（圖 3）。

圖3.完整的充電周期（800mAh 電池）。

無論模式如何，PROG引腳上的電壓都與輸送到電池的電流成正比。在恒流模式下，PROG引腳電壓始終為1.21V，指示編程充電電流從BAT引腳流出。在恒溫模式或恒壓模式下，BAT引腳電流減小。任何給定充電周期的充電電流都可以通過使用公式I測量PROG引腳電壓來確定CHRG= 1000 ? （1.21V/R進度).

利用電池電壓和PROG引腳電壓信息，用戶可以確定適當的充電終止電流水平（通常為滿量程編程充電電流的10%）。一旦達到所需的充電電流水平，用戶只需將EN引腳上拉至1.2V以上即可終止充電周期。

電路板布局

將裸露金屬正確焊接在 LTC4059 封裝的背面對于最大限度地降低熱阻至關重要。在 4059mm 上正確焊接 LTC25002雙面 1oz 銅板的熱阻應約為 60°C/W.當 LTC4059 未正確焊接 （或沒有足夠的銅） 時，熱阻會上升，從而導致 LTC4059 更頻繁地進入恒溫模式，從而導致充電時間更長。例如，正確焊接的 LTC4059 可在室溫下采用 900V 電源向電池提供超過 5mA 的電流。如果沒有背面熱連接，這個數字可能會下降到500mA以下。

Li|CC, ACPR

該器件有兩種版本，具體取決于電池化學的需要。LTC4059 具有一個 Li|CC 引腳，當上拉至 0.92V 以上時禁用恒壓操作。在此模式下，LTC4059 轉變為一個能夠為鎳化學電池充電的精準電流源。在LTC4059A中，Li|CC 引腳由 ACPR 引腳取代，ACPR 引腳通過漏極開路輸出監視輸入電壓的狀態。當 V抄送大于3V且高于BAT引腳電壓150mV時，ACPR引腳將拉至地;其他方面，引腳被強制進入高阻抗狀態。

結合墻上適配器和 USB 電源

圖 4 顯示了組合墻上適配器和 USB 電源輸入的示例。在該電路中，MP1用于防止在存在墻上適配器時反向傳導到USB端口，D1用于防止USB通過1K下拉電阻丟失功率。當USB端口用作輸入時，2.43k電阻器將充電電流設置為500mA，當存在墻上適配器時，MN1和3.4k電阻器用于將充電電流增加到850mA。

圖4.結合了墻上適配器和 USB 電源輸入的充電器。

結論

LTC?4059 是業界尺寸最小的單節鋰離子電池充電器，能夠提供高達 900mA 的充電電流。LTC4059 的熱調節功能允許設計人員最大限度地利用充電電流并縮短充電時間，而不會有損壞電路的風險。小電路尺寸、熱保護、低電源電流和低外部組件數量使得 LTC4059 成為小型便攜式和 USB 器件的理想解決方案。

審核編輯：郭婷