LP3947—锂电池充电IC分析
lp3947是一款内置微处理器控制,性能完善的单节锂电池充电集成电路,它具有可以采用usb接口或ac电源适配器供电,内置调整管构成的线性充电单元,它可以用于稳定电源(ldo模式),输出电流可达1a,可充终止电压为4.1v或4.2v的电池,恒流恒压充电,并可对过放电电池进行预充电,内置电池温度检测,电池温度过高或过低时,充电器自动关断,有5.6小时安全定时器,有过流和过热保护,充电状态指示,充电电流检测,并输出与充电电流成比例的模拟电压,器件结温tj在0℃≤tj≤85℃。范围内,充电精度在1%内,输入电压范围:4.3v—6.0v，在ac适配器供电时，充电电流设定范围为100ma—750ma，在usb端口供电时，充电电流设定范围为100-500ma。工作温度：-40℃—+85℃。
右图为其引脚示意图，该ic可广泛应用于移动电话，数码相机，usb供电的it设备和掌上电器.lp3947各管脚功能说明如下：
· pin1(en):充电输入使能端，输入高电平允许充电，低电平禁止充电。
· pin2(scl):i2c串行接口时钟输入端。
· pin3(sda):i2c串行接口数据输入/输出端。
· pin4(batt):电池充电输入端，此端接10uf陶瓷电容至地。
· pin5(vt):2.78v稳定电压输出端，用于测量电池温度的稳定电源。
· pin6(vbsense):电池电压检测端，与电池的正极相连。
· pin7(mode):选择ac适配器供电(置高电平)，选择usb供电(置低电平)。
· pin8(diff-amp):检测充电电流的差动放大器输出，输出电压正比于充电电流。
· pin9(ts):多功能端，电池温度检测输入端，用于ldo模式/充电器模式输入端，若不装入充电电池，则为ldo模式，用作低压差4.1v或4.2v输出稳压器。
· pin10(eoc):内部为开漏输出，当usb端口或ac适配器被连接，电池已充满时，此端输出低电平，可外接一颗led，亮表示电池已充满。
· pin11(gnd):地端。
· pin12(chg):内部为开漏输出，当usb端口或ac适配器被连接，电池开始充电，此端输出低电平，可外接一颗led，亮表示电池已开始充电。
· pin13(isel):充电器在usb端口供电，此端接高电平，充电电流为100ma此端接低电平，充电电流为500ma(另外i2c接口可设定充电电流)。
· pin14(chg-in):充电器供电输入端，输入一个稳压有电流限制的电源，在此端必须接一个1uf陶瓷电容接地。
充电过程:lp3947组成的充电器电路如图2，充电过程及充电状态指示见图3，红色led为充电指示灯，绿色led充满指示灯，图中的终止充电电压为4.1v.
充电器接上ac适配器或usb电源，充电器开始工作，如果输入电压在低阈值电压(≥4.3v)高电压阈值电压(≤6.0v)充电器检测到适合的输入电压，预充电开始，红色led亮，绿色led熄.
预充电阶段的充电电流在40-70ma间，使过放电的电池以小电流安全充电，电池电压上升，一直到电池电压上升到3.0v以上时，预充电阶段即告结束，充电定时器启动，开始充电。
快充电阶段的充电电流在isel端接高电平时(usb模式)，电流为100ma，在isel端接低电平时，电流为500ma，此时若是使用ac适配器充电，快充电流由用户设定(100-750ma)快充电电流精度在≤150ma时为±20ma，≥200ma为±10%，快充电电压到4.1v时，恒流充电阶段结束，转为4.1v恒压充电。
恒压充电阶段充电电压不变，但充电电流会逐渐下降，直到充电电流下降到一定程度时，充电结束，此时绿色led亮，红色led熄，如果快充电电流为1c时，终止充电电流可设定为0.1c，则恒压充电电流下降到50ma，终止充电，在100ma快充电电流时，定时器到5.6小时，终止充电，此时两个led都亮。
充电电流有ic内部的电流检测电路检测，有diff-amp输出与充电电流成比例的电压(输入微处理器的adc电压)，经微处理器控制后输出终止充电信号，充电电流ichg与diff-amp输出电压的vdiff的关系为：
ichg=(vdiff-0.497)/1.655
注意：式中单位：电流为a，电压为v。
终止充电后若不取出电池，即进入维护状态，当电池电压下降0.2v时，则会进行补充充电，充电电压到4.1v时又会停止充电。
充电电路如图2，这是采用usb供电的充电电路，rt为锂电池中用于检测温度的ntc热敏电阻，vt输出2.78v经rs到地，rs和rt组成分压器，其中间端接ts端(温度检测端，在温度变化时，ts端的电压相应变化，)当电池温度过高或过低时，ts检测到此温度，控制器终止充电，此时红色led亮，绿色led也亮，表示故障状态。
chg端接470ω电阻及红色led到chg-in端，eoc接绿色led及470ω到chg-in端，分别指示充电及终止充电状态。
isel,mode,sda,scl,en和diff-amp与微处理器相连接，当充电器中不装入电池，则ts端检测到电压是2.78v，充电为ldo模式，batt端输出电压为稳定的4.1v。
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· pin3(sda):i2c串行接口数据输入/输出端。
· pin4(batt):电池充电输入端，此端接10uf陶瓷电容至地。
· pin5(vt):2.78v稳定电压输出端，用于测量电池温度的稳定电源。
· pin6(vbsense):电池电压检测端，与电池的正极相连。
· pin7(mode):选择ac适配器供电(置高电平)，选择usb供电(置低电平)。
· pin8(diff-amp):检测充电电流的差动放大器输出，输出电压正比于充电电流。
· pin9(ts):多功能端，电池温度检测输入端，用于ldo模式/充电器模式输入端，若不装入充电电池，则为ldo模式，用作低压差4.1v或4.2v输出稳压器。
· pin10(eoc):内部为开漏输出，当usb端口或ac适配器被连接，电池已充满时，此端输出低电平，可外接一颗led，亮表示电池已充满。
· pin11(gnd):地端。
· pin12(chg):内部为开漏输出，当usb端口或ac适配器被连接，电池开始充电，此端输出低电平，可外接一颗led，亮表示电池已开始充电。
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· pin14(chg-in):充电器供电输入端，输入一个稳压有电流限制的电源，在此端必须接一个1uf陶瓷电容接地。
充电过程:lp3947组成的充电器电路如图2，充电过程及充电状态指示见图3，红色led为充电指示灯，绿色led充满指示灯，图中的终止充电电压为4.1v.
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