LTC4054 микросхема заряда Li-ion батарей

Недавно возникла необходимость в зарядном устройстве для литиевых аккумуляторов, под рукой от старого мобильного телефона оказался контроллер LTC4054.

Data Sheet LTC4054, справочные данные

Подробное описание микросборки от фирмы изготовителя - Справочник LTC4054.

Микросхема выпускается в небольшом, но удобном для пайки корпусе. Маркировка «LTH7» или «LTADY», разницы почти нет никакой, это одна и та же микросборка. Только LTH7 может поднять сильно севшую Li-ion батарею(на которой напряжение опустилось ниже уровня в 2.9 вольт), а LTADY - не может этого делать.

Подробности можно всегда посмотреть в справочном материале, поэтому выделю только самые важные технические параметры.

Зарядный ток до 800 мА
Оптимальное напряжение питания от 4,3 до 6 вольт
Индикация заряда
Защита от КЗ на выходе схемы зарядки Li-ion
Встроенная защита от перегрева
Минимальное количество дополнительных радио компонентов в принципиальной схеме.

Индикация на первый вывод LTC4054, на который можно подключить светодиод, который будет гореть только во время процесса зарядки аккумулятора, а можно встроить цепь заряда в умное цифровое устройство и следить за ее состоянием с помощью дополнительного микроконтроллера, например как показано на упрощенной схеме:

Зарядный ток: устанавливается резистором между пятым пином LTC4054 и землей по формуле I=1000/R.

Микросхема изготавливается в очень маленьком корпусе, от которого рекомендуется отводить лишнее тепло. Поставить микросборку на радиатор не реально, поэтому в справочной документации убедительно просят оставлять на печатной плате вокруг ИМС большое количество меди(особенно на земленой шине) и использовать по возможности более широкие дорожки и залить их избыточным количеством припоя.

Микросхема LTC4054 оказалась очень стабильной и надежной в работе, поэтому у нее появилось много более дешевых аналогов: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051.

Схема Li-ion зарядки на микросхеме LTC4054

Неплохая схема позволяет заряжать литиевые аккумуляторы током до 800 мА (см. справочник). Правда, она неслабо нагревается, но тогда встроенная защита от температурного перегрева снижает ток.

Эту простую схему можно дополнительно упростить, исключив из нее один или оба светодиода с транзистором. Тогда она будет выглядеть как на рисунке ниже.

Огромным плюсом упрощенной схемы можно считать малое количество элементов обвязки – всего два пассивных элемента: емкость 1 мкФ и токозадающее сопротивление. Имеется возможность добавить светодиод – индикатор процесса. Напряжение питания допустимо от 4.25-6.5 В, т.е. питается устройство от привычного USB порта без каких либо проблем, не даром на основе этих LTC4054 выполнено огромное количество бытовых зарядок питаемых от USB. Устройство заряжает литиевый аккумулятор до уровня 4.2В. Максимальный ток при этом состовляет 800мА.

Схема USB зарядки на контроллере LTC4054

Основа конструкции контроллер LTC4054. Входной конденсатор емкостью 1 мкФ. Сопротивление токозадающего резистора рассчитывается ниже. И светодиод с токоограничивающим сопротивлением на 680 Ом.

формулы для рассчета токозадающего резистора