Q1：如何檢測電池電壓？

在我的應(yīng)用中，需要動態(tài)地檢測電池的電壓。而我的系統(tǒng)限制只能提供一個數(shù)字I/O。請問我如何才能有效的檢測該參量？

A1：從工程角度講，我建議你增加一個可以利用單個I/O通信的器件來實現(xiàn)電池電壓測量等功能的芯片，如Maxim的1-wire電池管理器件DS2762或ADC芯片DS2450。

做為技術(shù)的討論，如果這個數(shù)字I/O是唯一的資源、系統(tǒng)有計時器可用和打算在軟件上花些功夫，還是有可能粗略測量電池電壓的。具體的做法與能提供的I/O輸出的邏輯電平有關(guān)，要用到輸出和輸入兩個狀態(tài)。這個方法需要用輸出0電平和電源電壓為電壓標(biāo)準(zhǔn)值，用輸入的甄別門限Vt作電壓檢測。

測量時首先把I/O設(shè)為輸出邏輯0(Vz)，通過一個電阻R1使一個電容C上的電壓下降到比I/O當(dāng)作輸入時的邏輯高電平門限值還低的初始值，這個電容通過R2與擬測量電壓E的電池上。平衡后電容上的電壓VC即Vz和E的壓差經(jīng)過R1和R2電阻串的分壓結(jié)果。這個I/O除了通過R1與這個電容相連外，還需要通過一個電阻RV上拉到電源電壓。然后把I/O從輸出改變?yōu)檩斎耄瑫r開始計時。由于RV的上拉作用，電容上的電壓將逐漸上升。待I/O輸入看到的電壓上升超過高邏輯電平時，停止計時。這個過程中計時器所計到的持續(xù)時間T與Vz，E和Vt有關(guān)（但不是直線關(guān)系）。做為邏輯器件，Vz、Vt都不會很穩(wěn)定，因此這個辦法只能得到非常粗略的電壓值。

Q2：自恢復(fù)保險絲與一次性保險絲怎樣選擇？

相對于一次性保險絲而言，自恢復(fù)保險絲可靠性較差，響應(yīng)時間較長，而且額定電流做不高；為什么目前的電源設(shè)計中多采用自復(fù)保險絲？是不是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者國家標(biāo)準(zhǔn)建議使用？

A2：首先，也不是所有一次性保險絲都快，例如砂管保險絲就慢得很。如果我為電源產(chǎn)品選擇保險絲，只要功率不是很大，我會選自復(fù)保險。最主要的原因是不會因為意外損壞招致退貨或者返修；如果連自復(fù)保險都燒壞了，客戶大概也不好意思找我了。其二是自復(fù)保險絲的連續(xù)運行壽命長，基本不存在影響實際應(yīng)用的老化。對于中小功率電源，基本上其電路元件都有足夠的裕量和內(nèi)在的限流機制，等著自復(fù)保險斷路是沒有問題的。較大功率的恐怕是不行的，如果不做考慮、短路浪涌就可能燒壞很多部件。另外，從機理上看，如果電流太大，接觸分離的過程就很可能燒毀自復(fù)保險。

我不能確定你講的可靠性差是不是也包括了動作電流不準(zhǔn)、斷流不徹底等問題，還是只是失效率高。我估計前兩項是受其工作機理限制，應(yīng)該是趕不上一次保險絲的。失效率高的問題不應(yīng)該，如果與其發(fā)熱有關(guān)、至少可以通過選大一點的動作電流可以改善。

我沒有見過規(guī)定采用自復(fù)保險的標(biāo)準(zhǔn)，只是有些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了發(fā)生過流時的動作或是不是要自復(fù)。如果要求有自復(fù)功能，肯定選自復(fù)保險要比自復(fù)電路來的便宜。

Q3：電池保護(hù)電路，對于電池保護(hù)板的測試如何進(jìn)行？需要什么儀器設(shè)備？

A3：測試需按生產(chǎn)過程品質(zhì)保證和設(shè)計特性驗證兩個方向設(shè)計；其中一個側(cè)重產(chǎn)能效率和關(guān)鍵參數(shù)，另外一個則以實用、全面為目標(biāo)。一般更需要關(guān)注生產(chǎn)測試設(shè)備；如果貴公司計劃大量生產(chǎn)，最好是自制若干專用裝置配合一般標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（直流電源、數(shù)字面板表）即可高效率地完成生產(chǎn)測試。可由自制設(shè)備完成電壓、電流的簡單掃描以及觸發(fā)電壓、電流的短時間保持和顯示即可（此處考慮測量2個電壓門限、1或2個電流門限和耐壓能力）。

Q4：關(guān)于多串電池提前報警問題。

我是做鋰電池保護(hù)回路的，我想問下專家現(xiàn)在有沒有對多串鋰電池保護(hù)和容量低時提前報警的IC，因為現(xiàn)在鋰電池保護(hù)IC中多是只針對鋰電池保護(hù)設(shè)計，沒有考慮到用戶使用時提前報警的問題，我想尋找一款能在單體電壓保護(hù)前就能提出報警的IC。

A4：可以肯定地講，目前沒有這樣的芯片。

目前可以提供類似功能的通常是一些“系統(tǒng)”，而不是芯片。形成這個局面的原因一方面與鋰2電池排的“高貴”歷史有關(guān)，另外一方面也與電池殘余電量估測的復(fù)雜性有關(guān)。鋰2電池的放電量與包括溫度、放電電流在內(nèi)的放電條件，短期歷史表現(xiàn)均有很大關(guān)系；需要不斷的自修正方可比較有效地估算殘余電量。這樣的系統(tǒng)在筆記本和高檔pDA里面都可以見到。基本上的方法都是采用電量計配合參數(shù)修正的辦法，如OCV修正法等。

Q5：請問對于兩節(jié)干電池的升壓芯片都有哪些？

我現(xiàn)在做得一個系統(tǒng)，用兩個干電池供電3V，但是其它部分還需要5v、12v的電源，電流可以小點，能否提供一些常用的芯片呢？

A5：用2節(jié)干電池產(chǎn)生3V的條件比較特別；新電池開始使用時有一段時間需要降壓，以后的大多數(shù)時間里要進(jìn)行升壓。選擇一個電源組合還需要更多的參數(shù)，如對輸出電壓穩(wěn)定性的要求、效率（即預(yù)期負(fù)載條件下的工作時間是多少）和尺寸限制等。從成本、效率綜合來講，MAX711是3V輸出電源的一個選擇（可從1.8V起工作）。另外兩組電源的選擇余地較大，如MAX1677、MAX1817等都可以。如果5V或12V要求的輸出電流畸小，或者某組輸出對穩(wěn)定性的要求不高，還可以考慮其它的組合解決方案。

Q6：采用堿性電池供電的超低功耗LDO電路設(shè)計咨詢。

大家好，我們現(xiàn)在設(shè)計一款產(chǎn)品，需要采用四個堿性電池供電驅(qū)動小電機，并采用一個LDO降壓給芯片使用。其中電池電壓是6V左右，IC電壓是3。3V，現(xiàn)在選用了一款GM6250的LDO，他的待機電流是1uA，那么我們應(yīng)該選用什么樣的電容，保證小電機啟動瞬間不會造成LDO輸出過大的波動，以及保證純粹休眠待機時候漏電最少。我們希望電容漏電也就1uA左右吧，小電機啟動瞬間工作電流有1A，然后快速下落到200ma左右。

A6：電容漏電不是問題，幾乎任何一般的電容都不會有太大的漏電。但是電容大了以后LDO會不穩(wěn)定。靠加電容解決不了電壓下降的問題，只有巨大的容量可能背的起來1A的堵轉(zhuǎn)電流。一般是山不轉(zhuǎn)水轉(zhuǎn)，如果背不動電機就轉(zhuǎn)而使那些對電壓變化敏感、但電流不大的其它部分的電壓不要受到堵轉(zhuǎn)期間電壓下降的影響，而放任電機部分的電壓下降一段時間。

Q7：請問兩組dctodcConverter各應(yīng)用于正及負(fù)電壓輸出(同一輸入電源)要如何應(yīng)用?

A7：如果選擇兩個分離的芯片實現(xiàn)這兩個電源，則正電源的可選范圍大得多、基本上可認(rèn)為是很常規(guī)的。空間不是很大的情況下，如果不能同步兩個電源、則這兩個電源從前一級吸入電流總量的起伏與這兩個電源的頻率之間的差頻有關(guān)，可以看到明顯的“差拍”起伏。這種差拍如果落在百到數(shù)十千周的范圍內(nèi)，則難以由前級電源和儲能電容消化。這兩個電源中至少一個應(yīng)該是可同步的，需要跟蹤另外一個電源的頻率。兩個電源還應(yīng)該做到錯相配置，使他們不會在同一個時間從電源吸取電流、以減少對源端濾波的要求。這牽涉到另外一個要求：從系統(tǒng)上電順序和安全的角度出發(fā)，那個電源更需要保證持續(xù)（主從性）？

的確，F(xiàn)ly-back架構(gòu)在變壓器方式中是比較簡潔的。但是不是采用Fly-back架構(gòu)還與其它條件有關(guān)。上次少問了一個問題：那個28V是穩(wěn)定的嗎？看起來這兩個電源像是一個系統(tǒng)中的下級子電源，有可能該28V是可以保證的。如果該28V是可以保證的，則最簡單的方式是自制一個變壓器驅(qū)動器、利用變壓器產(chǎn)生略大于+/-15V的非穩(wěn)壓DC，然后利用線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生穩(wěn)定的+/-15V。對于15V的輸出來講，2-3V的壓降對效率的影響不大。

可以肯定，正電源用一般的Buck結(jié)構(gòu)不會有問題。但對于負(fù)電源來講，從+28到-15V的電壓變化幅度很大、電流也不小，實際設(shè)計的難度不低。一般可見<1A的基于電感的Inverter具體實踐。我建議在負(fù)電源側(cè)考慮Fly-back結(jié)構(gòu)。

還有一個問題：你肯定制變壓器嗎？

待明確正負(fù)電源的主從性和28V的條件后，我們再來討論可以有哪些選擇。

MAX1654是一個不錯的選擇，只用單個控制器和一對開關(guān)管就可以實現(xiàn)兩路受控制的輸出。其不足是并不是錯相的，同時全部能量首先需要注入到+15V點輸出電容，讓后將一部分再轉(zhuǎn)移給-15V輸出。這樣對輸入和+15V的儲能、濾波要求會高一些。但由于只使用了一對開關(guān)管，又是同步整流結(jié)構(gòu)，整體的效率和成本在這個功率上還是有競爭力的。還有一點就是需要調(diào)整反饋和過流保護(hù)部分的采樣電路，以使其適應(yīng)+/-15V的輸出(Datasheet上提供的電路是<6V的)。

Q8：USB充電時，USB的中間兩個管腳的接法

單節(jié)鋰離子電池升壓到5.3V后，使用的的升壓芯片是Sp1308，但是在給其他帶設(shè)備供電時，保護(hù)電路里的mos管發(fā)熱過大。USB的中間兩腳我是讓它們處于懸空狀態(tài)。在進(jìn)行USB接口的充放電時，中間的信號腳如何接呢？

A8：看起來你說的是好幾個問題；第一個問題是不是講，當(dāng)利用鋰2電池通過升壓芯片Sp1308對外提供5.3V電源時、保護(hù)電路里的MOS管發(fā)熱嚴(yán)重？我相信你一定是講超乎尋常地發(fā)熱；如果只是正常由于電流過大發(fā)熱，大概你就不會當(dāng)個問題提出來了。我沒有找到Sp1308的Datasheet，也不好判斷是不是其轉(zhuǎn)換效率有問題。另一個需要提醒你注意的是不要讓瞬態(tài)大電流脈沖流過電池，這除了引起異常發(fā)熱外、對電池壽命也極其不利。

第二個問題比較復(fù)雜，與你做了個什么東西關(guān)系很大。有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有YDT1591-2006，USBCharger2.0，USB2.0，OMTp，USBOTG等，都可以從網(wǎng)站上查到。如果你要做的是USB的手機充電器，短接那兩條線就是了（似乎不像你說的產(chǎn)品）。

Q9：鎳氫電池的放電終止控制。

我們現(xiàn)在有一個項目，12V電池組，平均放電電流5-8A，峰值10A，EOD：9V，要求做放電終止控制，但問題是，靜態(tài)功耗可以達(dá)到多少？因為電池可能發(fā)貨后，經(jīng)過很長時間，如果靜態(tài)電流太大，會造成電池過放電。

A9：總體上看，NiHM的自放電率是比較高的，最好也就是起標(biāo)稱Ah容量0.001-0.002%。過放保護(hù)終止電路的靜態(tài)功耗（電流）可以參考自放電電流設(shè)計（如果比自放電小得多沒有實際效果）。從你的電池看，幾十uA的靜態(tài)電流不會有問題。

MAXIM有很多基準(zhǔn)+比較器組合可以工作在1-2uA，慢速（基本上是靜態(tài)）驅(qū)動NMOS或pMOS均不需要太大電流。再小心設(shè)計供電環(huán)節(jié)的耗電，這個電路應(yīng)該可以做到<10uA。

Q10：充電器和電池保護(hù)電路的融合已經(jīng)實現(xiàn)了吧!?

很多家公司都稱自己的充電控制IC是集成方案，帶智能保護(hù)。為什么專家還拿出來討論，稱部分融合，難道還需額外的保護(hù)電路?

A10：的確，包括MAXIM在內(nèi)的許多家公司都有這種帶有保護(hù)功能的產(chǎn)品。實際的融合的困難不在于電路設(shè)計，而在于對安全管理的尊重和行業(yè)分工習(xí)慣的延續(xù)。設(shè)計和制造帶有滇池保護(hù)功能的芯片很容易，甚至也可以做到在同一個硅片上實現(xiàn)保護(hù)部分和充電控制部分的單點故障安全。但即使是這樣做了，與由電池廠家在電池內(nèi)部配制獨立的保護(hù)電路比較也沒有多大的成本優(yōu)勢。只有小電池和少量的不允許用戶換電池的應(yīng)用在使用沒有內(nèi)置保護(hù)電路的電池。從行業(yè)分工看，采用帶有內(nèi)置保護(hù)的電池包將由電池廠負(fù)責(zé)電池包的安全設(shè)計，責(zé)任劃分清晰。如果把充電及保護(hù)一體化到一個芯片里，則這個芯片與電池的安裝關(guān)系需要保證靠近和不可被輕易改動，基本上需要放到電池包里。這將帶來散熱、通用性以及與通用性有關(guān)的成本控制等一系列問題。電量計與保護(hù)電路的融合的實際推廣高于充電器與保護(hù)電路的融合，而利用電量計可以完成充電的判決功能、可以認(rèn)為是一種部分融合。

Q11：單節(jié)電池保護(hù)芯片。

請問保護(hù)芯片中功耗的問題有多重要呢？什么才是設(shè)計中最重要的問題呢？在單電池保護(hù)芯片的設(shè)計中，您認(rèn)為應(yīng)該注意哪些問題呢？

A11：盡管聽起來不是設(shè)計人員所關(guān)心的，我不得不承認(rèn)低成本設(shè)計是真正的問題。欠壓、過壓和過流（充/放）的設(shè)計要求及實現(xiàn)是明確的，需要注意的是在電壓較低時如何保證廉價MOSFET的有效導(dǎo)通、是否或如何提供電流的比例輸出。

電流比例輸出目前尚未成為慣例，但是從長遠(yuǎn)看這個比例輸出可降低系統(tǒng)成本。由于牽涉到的設(shè)計人員層面太多，推動使用這個比例輸出的成本和回報不成比例，從商業(yè)角度出發(fā)，恐怕需要留給那些大腕兒公司或理想主義者先行。

Q12：衡量保護(hù)及計量管理芯片的計算準(zhǔn)確性哪些確切指標(biāo)?

各個廠商都說自己東西好，有這有那的專有技術(shù)。請教專家有哪些公認(rèn)的指標(biāo)或?qū)Ρ确椒ò?

A12：對保護(hù)電路的衡量比較簡單，一般看靜態(tài)的動作關(guān)鍵點，例如過壓、欠壓和過流的動作點；其中過壓還要看其溫度系數(shù)如何。在講究一些要驗證其瞬態(tài)相應(yīng)的情況和抗過壓能力；但這不需要太精確（一般化學(xué)過程的時間很長，如10ms，因此動作慢些不會是問題）。實際上真正有意義是比較在低電壓時保護(hù)電路的導(dǎo)致的電阻增加。這方面性能最好的是帶有可根據(jù)負(fù)載情況啟動電荷泵、推動NFET的保護(hù)電路，但由于成本不具優(yōu)勢、實際沒有廣泛使用。另外還可以觀察在低電壓充電時是否有連續(xù)打嗝動作。負(fù)責(zé)任地講，很難確切評價電量計及其計算。

首先得把電量計硬件和殘余電量計算分割開評價。就硬件講，可對比的內(nèi)容比較明確，包括：潛流門限、靜態(tài)和動態(tài)耗電（與電流采樣方案有關(guān)）、采樣的密度和自主工作計數(shù)器的配備（牽涉到是否頻繁需要主機支援以及是否可粗略按放電電流和溫度分段進(jìn)行電量積分）。

在有了合適的硬件之后，軟件是否能真的利用硬件采獲的數(shù)據(jù)也是個很大的挑戰(zhàn)。電池從制造完成就開始一點點偏離其原始參數(shù)，能否有效地提供參數(shù)修正對殘余電量計算的有效性至關(guān)重要。從目前資料看來，可以支持OCV算法的電量計的實用性和效果最好。

Q13：鎳氫電池和鋰電池在管理上面有什么區(qū)別?

鎳氫電池和鋰電池在管理上面有什么區(qū)別，尤其是充電管理的時候。還有，如果沒有充電管理芯片，那么1C充電至充滿的時候，兩種電池的電壓變化率和正常充電的時候的差別有多少？

A13：這兩種電池的充電管理差別很大。大致可以認(rèn)為NiHM電池的充電管理比鋰電池（離子和聚合物，下文將直接使用鋰2電池、注意不要混淆為真正意義上的鋰一次電池）的充電管理復(fù)雜、而鋰2電池的充電管理嚴(yán)格。這些差異都與追求高效有關(guān)、與快速完成充電和盡可能延長電池壽命有關(guān)。大致可以從以下幾個方面看充電管理差異：

1.冷電池啟用：鎳氫電池需要在低電流下完成一個完整的充電才能較可靠地啟用其容量潛力，鋰2電池的則不需要完整地走完這個過程就轉(zhuǎn)入快充；

2.NiHM電池的開路端電壓及其溫度系數(shù)分散大、不能只利用開路電壓判斷充滿的程度，而鋰2電池則可以；

3.NiHM電池比較"皮實"，在接近充滿或充滿后的涓充電流大點、小點或者時間長點、短點都不會產(chǎn)生顯著的問題；鋰2電池則不然，不推薦長時間涓充；

4.對于這兩種電池而言，快充期間的電流大些、小些都不是問題，但由于較好地判斷NiHM電池是否充滿需要維持穩(wěn)定的充電電流。因此NiHM快速充電要求真正的恒流；

5.公認(rèn)合理的充滿判斷不一致。NiHM需要在恒流下檢測電壓變化率（=0V/min）或電池的溫升速度（0.4度-0.8度/min，最好是相對的升溫速度）以判別是否充滿；鋰2電池則只要看開路電壓即可（要把充電電流降低到0.01-0.05C以消除阻性壓將的影響）；

6.斷續(xù)充放電和是否充分充電對NiHM的壽命有影響，因此NiHM要設(shè)計充分的涓充時間。

關(guān)于NiHM電池的充電可參考http://www.go-gddq.com/html/2006-02/396375.htm，該網(wǎng)文有較詳細(xì)的論述。

鋰2電池只有采用脈沖充電可能在接近充滿時也使用1C的充電電流（不建議），如果采用恒流恒壓方式則在接近充滿時電流已經(jīng)下降很多了。

無論是采用哪種方式，鋰2電池和NiHM電池在接近充滿時的電壓變化率都是下降的。NiHM的下降比鋰2電池顯著，最后會出現(xiàn)負(fù)變化。鋰2電池的端電壓不允許超過一定限度，如果接近充滿時仍保持1C充電，實際你可能觀察不到更低的變化率就不得不停止充電（保護(hù)電路會切斷通路或者電池出現(xiàn)異常）。

Q14：便攜應(yīng)用高速數(shù)據(jù)線路ESD保護(hù)解決方案。

隨著特征尺寸的減小，集成電路(IC)內(nèi)氧化物的擊穿電壓也在下降，使IC對靜電放電(ESD)電壓更為敏感。ESD保護(hù)解決方案的技巧。

A14：除了USB外，大多數(shù)高速物理連接的輸入輸出阻抗都很低，甚至低到25ohm，因此在正常工作時對靜電的釋放能力算是比較強。不工作的時間里需要設(shè)計接口也保持低阻，如采用耗盡結(jié)構(gòu)，或者改變基底隔離方案則一般會需要較高的代價，基本上都置之不顧了、工藝控制上得小心。

在IC外部保護(hù)的辦法有限，只能是選取專用的低介入電容TVS器件或者有意在傳輸線上增加符合特征阻抗要求的衰減網(wǎng)絡(luò)。幾十兆還好處理，再高實際上沒有好的辦法。再高的頻率上只能山不轉(zhuǎn)水轉(zhuǎn)，直接吸收不了就限制輸入帶寬或者使局部跟著輸入端浮動、在浮動的部分之后當(dāng)?shù)退傩盘栐黾覧SD的吸收。這些外部方案對高速排線基本上不現(xiàn)實。要求嚴(yán)格的場合可能不得不采用光纖帶或者變壓器組。

Q15：如何提高USB充電效率？

一些場合下需要通過計算機USB接口對設(shè)備提供在線充電，電池為3節(jié)鎳氫充電電池串聯(lián)，容量在1000mAh以上，如何最大限度提高充電效率，縮短充電時間。充電過程中還要監(jiān)視電池電量。

A15：這個問題需要從3個方面出發(fā)：

其一是如何有效地利用USB供電能力。USB的標(biāo)準(zhǔn)的Vbus供電能力不允許超過500mA，但實際上大多臺機地USB口可以供出1.2A，甚至4A。首先要考慮要不要過USB兼容性測試以及是不是要冒把USBVbus拉低到故障狀態(tài)的風(fēng)險。如果要格執(zhí)行USB標(biāo)準(zhǔn)，則你的設(shè)備在完成USB設(shè)備枚舉和協(xié)商電流供應(yīng)量之前是不能啟動充電的。實際設(shè)計實踐中大多USB設(shè)備采用折衷的方案，而不是參與枚舉和協(xié)商電流供應(yīng)量。

由于要求監(jiān)視電池電量，你的系統(tǒng)里面一定是需要MCU的。折衷的方案也需要借用這個MCU實現(xiàn)。其中包括實現(xiàn)3個步驟的操作：

1.插到USB接口后，暫時不充電，等待一定時間使其它設(shè)備可以完成枚舉；如果在一段時間內(nèi)沒有被通知禁止充電，則開始嘗試充電；

2.開始嘗試充電時采用對大多數(shù)USB接口安全的電流充電，直到電池里面的電量可以短時間支撐MCU運行；

3.嘗試加大從USB吸取的電流，直到達(dá)到設(shè)計的充電電流或者觀察到USB電壓下跌或者保護(hù)性關(guān)斷。如果只是觀察到了下跌，則可以按一定比例減少吸取的電流；如果出現(xiàn)了保護(hù)性關(guān)斷，MCU則需要依靠電池里面已有的儲能工作、等待USB供電恢復(fù)后再以一定比例減少吸取的電流。

大多數(shù)USB的Vbus在過流條件消失后會恢復(fù)供電。如果不能自動恢復(fù)、只要在約定的時間里能手動恢復(fù)，MCU需要仍能減少吸取的電流。

其二在確定的USB輸出能力下，如何高能效地充電。要提高能效，則需要考慮使用開關(guān)方式的充電器，如DS2715和MAX712等。但是這兩個型號的充電控制器還需要DS2745等電量計芯片才能完成電池電量的監(jiān)視（http://para.maxim-ic.com/en/search.mvp?fam=batt_stat&295=Fuel%26nbsp%3BGauge&tree=powersupplies）。

其三是快速充電。前面兩項落實了，這個問題也就相應(yīng)地解決了。純粹從技術(shù)方案角度講，第一條是找到可以利用的供電能力，第二條是在這個能力下充分利用有限的電力。這兩條做到了，再設(shè)個快沖電流限制就可以了。

綜合看，比較實際的方案是采用DS2770(http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS2770.pdf)。DS2770既能完成充電、也能完成電量監(jiān)視。實際要采用哪個電流充電，將由MCU決定。充電終止的判斷也需要MCU協(xié)助完成。

Q16：關(guān)于電池的充電電流。

如何設(shè)定電池的充電電流？脈沖充電與恒流充電各有何優(yōu)勢與劣勢？

A16：充電電流基本由電池規(guī)格決定，或者需要咨詢電池廠家意見決定。一般電池廠家在公開文件中只給出比較保守的充電方式和充電參數(shù)，例如panasonic只推薦了以0.7CmA為限流的恒流恒壓方式充電。

http://www.panasonic.com/industrial/battery/oem/images/pdf/panasonic_LiIon_precautions.pdf

實際常見的鋰（離子、聚合物）電池的充電電流可見到0.3C-1。5C范圍，少量有達(dá)2C的充電應(yīng)用。低于0.3C的充電電流不會對電池造成不良影響，其不常使用的原因是充電時間太長，不實用。鎳鎘和鎳氫電池可見到高達(dá)10C的充電電流。此處C即為電池標(biāo)稱的Ah數(shù)的值。

作為功能單一的充電器對比和作為一個復(fù)雜的電池管理電路的一部分對比，對脈沖充電和恒流充電可得到不同的評價結(jié)論。

只作為充電器看，脈沖充電器的充電速度一般比連續(xù)電流的充電器快，電路也會“簡單些”。實際上這個“簡單些”是有條件的；一方面它把限流和散熱的問題推給了電源適配器，另一方面在其接近充滿時電路的簡單性是建立在安全性的妥協(xié)上的。如果電源適配器與脈沖充電器的配套性不能從根本上保證，例如不是一體的，則存在錯用電源適配器的風(fēng)險。如果在接近充滿時仍采用同樣的脈沖電流充電，短時間內(nèi)施加在電池上的電壓會接近和超過4.1V或4.2V。這個電壓由電化學(xué)膜和通路上的阻性壓降分擔(dān)。近年的電池廠家持續(xù)致力于于減少通路上的阻性和提高體積儲能密度，這使得在脈沖期間擊穿電化學(xué)膜、進(jìn)一步產(chǎn)生內(nèi)短路的可能性增加。去年日本的若干機構(gòu)已明確提出在電池組中禁止使用簡單的脈沖充電。如果在接近充滿時降低充電電流，將使得脈沖充電速度下降。基本上，當(dāng)充電器與電源適配器做為一個整體時，并且電源適配器可提供<4.3V的電壓限制和能粗略限制電流時，可以選擇脈沖充電器。有測試資料表明，脈沖充電更有利于保持電池的容量。

當(dāng)充電器做為設(shè)備的內(nèi)嵌部分時，由于通常還希望利用充電器的部分元件完成充電-負(fù)載電流分配、充放電通道開關(guān)和實現(xiàn)冷電池工作等等，在這個情況下基于恒流的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)這些功能比較方便。

當(dāng)去年電池的安全問題凸現(xiàn)后，盡管脈沖充電的可用性的爭論很多，但實際設(shè)計中采用脈沖和恒流方式的比率并沒有出現(xiàn)一邊倒的情況。目前無論是在筆記本還是在手機中，兩種方式的設(shè)計依然并存。

Q17：開關(guān)型充電器與線性充電器的比較。

能否具體談?wù)勯_關(guān)型充電器與線性充電器的電路結(jié)構(gòu)有何差別，各自的優(yōu)點和缺點是什么？兩種充電器的目標(biāo)應(yīng)用范圍分別是什么？

A17：此處所謂的開關(guān)型充電器一定指的是以開關(guān)電源的拓?fù)湔{(diào)節(jié)充電電流和電壓的充電器，而不是以間歇脈沖方式向電池充電的充電器。相應(yīng)地，線性充電器則是指通過控制調(diào)整管的導(dǎo)通程度進(jìn)而調(diào)節(jié)充電電流和電壓的充電器。籠統(tǒng)地講，這兩個結(jié)構(gòu)的差別可以等同與開關(guān)電源和線性電源的差別，即一種是借助電感元件的儲能和釋放過程調(diào)節(jié)電流和電壓、一種是利用調(diào)整管的消耗使剩下給負(fù)載（此處是電池）的電流和電壓得以調(diào)整。采用開關(guān)還是線性方式，與對充電過程的管理沒有直接關(guān)系。如充電過程中電流應(yīng)該如何變化、何時進(jìn)入何種充電狀態(tài)等與開關(guān)還是線性并沒有直接關(guān)系，這些部分屬于充電模式的范疇。

開關(guān)充電器的電路比線性充電器復(fù)雜，材料和生產(chǎn)成本要高。

線性充電器靠自身和附近的散熱結(jié)構(gòu)消耗掉多余的能量，因此能承受的輸入輸出壓差和電流的乘積非常有限，也不能從一個低電壓為較高電壓的電池充電。

不同結(jié)構(gòu)的開關(guān)充電器可能在較高的壓差、較大的電流和可能利用高、低輸入電壓以及反向輸入電壓充電。實際開關(guān)充電器產(chǎn)品幾乎都是開關(guān)降壓方式的，只有極個別為開關(guān)升壓的（如利用太陽能板充電的產(chǎn)品）。

線性充電器的優(yōu)點是簡單、便宜，缺點是自發(fā)熱大，以及受散熱限制不能在大壓差和大電流下工作。

通常，只要期望的壓差和電流下散熱能力許可，一般會選擇線性充電器。

選擇開關(guān)充電器往往是使不得已的選擇，如需要大充電電流和在大壓差下工作等；有些場合出自對高利用效率的需要也會采用開關(guān)充電器，例如當(dāng)試圖透過充電器通道在充電的同時給負(fù)載供電、而可用的電源輸出功率受限時的場合。除了傳統(tǒng)上筆記本電腦的電池組充電一直利用開關(guān)充電器外，最近使用大容量單節(jié)電池（如>1Ah）的應(yīng)用也開始尋求使用開關(guān)充電器，包括高功能的pDA、智能手機、UMD和UMpC等。

從結(jié)構(gòu)特征看，開關(guān)充電器的安全性高于線性充電器（線性充電器調(diào)整管熔通保護(hù)非常困難；開關(guān)充電器則可以利用續(xù)流管熔斷直通通道或直接采用無直通通道的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）。只是由于期望開關(guān)充電器被期望用于更大的電池容量、要工作在更大的電流和電壓下，開關(guān)充電器的安全性需要得到更多的關(guān)注。