本次與大家分享的是世健和ADI聯(lián)合舉辦的《在ADI電源產(chǎn)品的花園里“挖呀挖”》主題活動(dòng)的三等獎(jiǎng)文章：《ADI電源管理芯片使用歷程及心得》及作者獲獎(jiǎng)感言。

ADI電源管理芯片使用歷程及心得

非常感謝ADI舉辦的這次技術(shù)分享活動(dòng)，在這次活動(dòng)中學(xué)到知識(shí)的同時(shí)，也很榮幸獲得了物質(zhì)的獎(jiǎng)勵(lì)。

從2015年開始接觸ADI的電源管理方面的產(chǎn)品，在將近10年的使用過(guò)程中，得到了ADI工程師的很大幫助，對(duì)個(gè)人技術(shù)也有了很大的提升，ADI的電源管理產(chǎn)品，應(yīng)用方便設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可以大大簡(jiǎn)化工程師的設(shè)計(jì)量，在后續(xù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)更多的用到ADI的產(chǎn)品。

最后，再次感謝ADI和世健舉辦的這次活動(dòng)，也祝愿世紀(jì)電源網(wǎng)在以后蓬勃發(fā)展。

作者: YTDFWANGWEI

所在行業(yè): 電源

應(yīng)用領(lǐng)域: 鋰電池充電

應(yīng)用案例名稱：電池充電板、DC-DC、理想二極管等

ADI電源產(chǎn)品類型：電源管理

ADI電源產(chǎn)品型號(hào):LTC8705A、LT3763、LTC4020、LT4357

前言

本人從2015年開始接觸使用ADI的電源管理芯片，到現(xiàn)在為止，為了滿足不同用戶的需求，至少使用過(guò)不下20種ADI的芯片了?，F(xiàn)在公司庫(kù)存的ADI的芯片，也有幾十種，有可能比一些經(jīng)銷商的庫(kù)存種類還多，只是數(shù)量可能不及。今天針對(duì)公司使用比較多的幾款A(yù)DI芯片，來(lái)跟大家進(jìn)行一下分享與探討。

01

LTC4020

先上傳原理圖，后面慢慢展開討論。

應(yīng)用LTC4020做的是DC-DC鋰電池充電器，升降壓設(shè)計(jì)，利用IC自身的輸出電流采集功能，與單片機(jī)給定的基準(zhǔn)比較，控制輸出電壓實(shí)現(xiàn)恒流充電。由于不是恒壓普通的恒壓限流，需要在充電過(guò)程中調(diào)整充電電流大小，所以與推薦設(shè)計(jì)有差異。

LTC4020是一款帶路徑管理的電池充電IC，LTC4020是本人第一次采用ADI的電源管理芯片做直流輸入充電器，因此，有好多芯片自身的功能并沒(méi)有得到很好的應(yīng)用，比如充滿延時(shí)、路徑管理等。甚至連輸入輸出電流檢測(cè)這些都沒(méi)用到，還是用的取樣電阻取樣輸出電流做的恒流控制?，F(xiàn)在看來(lái)，就是僅僅利用了他的四開關(guān)升降壓而已。

這個(gè)IC的使用，學(xué)到的東西有以下幾點(diǎn):

1.四開關(guān)的驅(qū)動(dòng)，原理圖上一般都是IC輸出直接驅(qū)動(dòng)，我開始也是，后來(lái)發(fā)現(xiàn)，中間串個(gè)電阻加反向的二極管，讓上下兩個(gè)管子都快關(guān)慢開，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整驅(qū)動(dòng)電阻，發(fā)現(xiàn)可以提高效率。個(gè)人猜想應(yīng)該是減少了上下兩個(gè)管子直通時(shí)候的損耗。

2.IC自身具有輸出電壓檢測(cè)功能，當(dāng)輸出電壓低于設(shè)定值的一定比例后，IC會(huì)將限流值調(diào)整到設(shè)定值的1/10，叫安全充電，等電壓升高后再回復(fù)到設(shè)定值，由于不能直接上電池，用電子負(fù)載調(diào)試，容易造成IC直接損壞，不知道是不是這個(gè)原因造成的。

我們以往用此芯片可能會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，但實(shí)際可能是自己使用不當(dāng)。

剛開始使用這個(gè)IC的過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)問(wèn)題：

1.如果用阻型負(fù)載，調(diào)試過(guò)程中由于開機(jī)首先是設(shè)定電流的0.1C充電，所以會(huì)導(dǎo)致電壓升不上去，用電子負(fù)載，因?yàn)樵O(shè)計(jì)是啟動(dòng)后電流慢慢增加到額定電流，發(fā)現(xiàn)電流增加過(guò)程中IC就壞掉了。

2.后來(lái)我就直接用電池調(diào)試（ADI的IC實(shí)際還是挺皮實(shí)的，所以我感覺(jué)出現(xiàn)故障的原因還是出在我自己身上），同樣的電路，如果我把電池充電線引長(zhǎng)，會(huì)容易產(chǎn)生問(wèn)題，后來(lái)按照正常使用引線，就再也沒(méi)出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題，而且從19年開始，沒(méi)碰到由于4020損壞造成的設(shè)備返修。

經(jīng)過(guò)和網(wǎng)友的一些探討我認(rèn)為PCB布局的可能性更大一些，ADI廠家人員來(lái)了對(duì)我用雙層板布局很驚異，因此我覺(jué)得可能對(duì)PCB布局要求更嚴(yán)格一些。

02

LT3763純降壓的控制IC

LT3763是一款純降壓的BUCK控制芯片，當(dāng)時(shí)用來(lái)做一款手持式充電器用，第一版布局可能不是很好，電流增大后，SS端不停重啟。（看論壇很多網(wǎng)友用別的IC，也提到只上弱電正常，帶強(qiáng)電SS重啟，道理應(yīng)該是一樣的，估計(jì)都是IC收到干擾，原因還是地線沒(méi)布好），最后降SS端通過(guò)一個(gè)電阻強(qiáng)制拉高可以工作，第二版更改布局，降IC地單點(diǎn)接到濾波電容的地就OK了。

03

理想二極管：LTC4357

LTC4357 是一款正高電壓理想二極管控制器，用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)外部 N 溝道 MOSFET 以取代一個(gè)肖特基二極管。當(dāng)在二極管“或”和高電流二極管應(yīng)用中使用時(shí)，LTC4357 能夠降低功耗、熱耗散、電壓損失并縮減 PC 板面積。

LTC4357 能夠很容易地對(duì)電源進(jìn)行“或”操作，以提高總體系統(tǒng)可靠性。在二極管“或”應(yīng)用中，LTC4357 用于控制 MOSFET 兩端的正向電壓降，以確保從一條路徑至另一條路徑的平滑電流轉(zhuǎn)移而沒(méi)有振蕩現(xiàn)象。在電源發(fā)生故障或短路的情況下，快速關(guān)斷操作可最大限度地減小反向電流瞬變。

可以看出，理想二極管的作用更多是應(yīng)用于電源的“或”操作。在充電電路中，利用理想二極管，可以防止電池倒灌，比如降壓的充電模塊，也可以防止電池電壓通過(guò)上端MOS管的體二極管進(jìn)入輸入端，還可以防止充電模塊死負(fù)載及取樣電阻消耗電池電量，以及防止電池接入瞬間，充電模塊輸出電容短路造成的打火等等，所以，我一般在充電模塊輸出增加理想二極管。

理想二極管使用心得：雖然說(shuō)理想二極管可以防止電池放電，在一些充電板與電池一直連接的使用中，增加理想二極管是必要的，但是還要考慮到一點(diǎn)就是理想二極管工作，也是需要電流的（可以擴(kuò)展想一下，431的應(yīng)用，431工作，也是需要電流的）。實(shí)際測(cè)試，LT4357的工作電流在1mA左右（技術(shù)規(guī)格書寫典型值0.5，最大1.25），那么1天24mAH，一個(gè)月就0.7AH左右，半年4.2AH，對(duì)于一些10AH左右電池組，半年靜置基本放光了。所以，在實(shí)際使用中，增加了如圖的光耦，有輸入，DC-DC充電板給電池充電過(guò)程中，光耦導(dǎo)通理想二極管工作，當(dāng)輸入消失，理想二極管停止工作，徹底不消耗電池組電量。

本次分享到此結(jié)束，希望各位工程師們可以一起進(jìn)行探討。