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是很困難的。最重要的設計問題是如何將充電器擠到不斷縮小的電路板上，同時管理充電過程中固有的熱量。典型的解決方案是將最大充電電流降低到次優(yōu)值，以避免過熱，從而增加充電時間。

LTC4059旨在縮短充電時間，即使將充電器擠進最小的空間。LTC4059是一款2mm × 2mm DFN封裝的恒流/恒壓鋰離子線性充電器，內置900mA MOSFET，精確的充電電流監(jiān)測輸出和熱調節(jié)控制。這種設備的熱調節(jié)是不同的，而且比大多數充電器的熱關閉要好得多。熱反饋控制允許設計人員最大化充電電流，從而減少充電時間，而不會損壞LTC4059或任何其他組件。圖1顯示了一個典型的應用程序。

圖2顯示了一個完整的2.5mm × 2.7mm充電電路，包括LTC4059和兩個無源元件。內部MOSFET架構不需要阻塞二極管或外部感測電阻。

除了體積小巧之外，LTC4059還具有其他重要功能，適用于最新的蜂窩電話、無線耳機、數碼相機、無線pda和MP3播放器。關機模式下的電源電流非常低，輸入電源為10μA，移除輸入電源時電池電流低于1μA。它還具有直接通過USB端口為單節(jié)鋰離子電池充電的能力。

恒流/恒壓/恒溫

LTC4059采用獨特的結構，以恒流、恒壓或恒溫方式為電池充電。在典型操作中，要給單節(jié)鋰離子電池充電，用戶必須在V(CC)引腳上施加至少4.5V的輸入電壓，并在PROG到GND之間連接一個1%的電阻(使用公式R(PROG) = 1000·1.21V/I(CHG))和0.92V的EN引腳。當所有三個條件都滿足時，充電周期以恒流模式開始，輸出到電池的電流等于1210V/R(PROG)。

如果LTC4059的功耗和/或高環(huán)境溫度導致器件結溫上升到115℃附近，器件進入恒溫模式，LTC4059的熱反饋回路減小充電電流，將芯片溫度調節(jié)到115℃左右。該功能允許用戶根據典型的操作條件編程充電電流，并消除了其他線性充電器中必要的復雜熱過度設計的需要。通常，熱反饋環(huán)路條件是暫時的，因為電池電壓隨著充電而上升(導致整個MOSFET的功耗降低)，但這是在確定充電電流和IC溫度的最大允允值時必須考慮的最壞情況。

一旦模具溫度降至115°C以下，LTC4059直接從恒溫模式返回到恒流模式。當電池電壓接近4.2V浮壓時，部件進入恒壓模式。在恒壓模式下，LTC4059開始減小充電電流，以保持BAT引腳處的恒定電壓，而不是BAT引腳外的恒定電流(圖3)。

無論何種模式，PROG引腳處的電壓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，表明編程的充電電流從BAT引腳流出。在恒溫模式或恒壓模式下，BAT引腳電流減小。通過公式I(CHRG) = 1000·(1.21V/R(PROG))測量PROG引腳電壓，可以確定任意給定充電周期的充電電流。

使用電池電壓和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1.2V以上的EN引腳拉起即可終止充電周期。

板布局

正確焊接LTC4059封裝背面暴露的金屬對于最小化熱阻至關重要。在2500mm(2)雙面1oz銅板上正確焊接的LTC4059應具有約60°C/W的熱阻。當LTC4059沒有正確焊接(或沒有足夠的銅)時，熱阻上升，導致LTC4059更頻繁地進入恒溫模式，從而導致更長的充電時間。例如，正確焊接的LTC4059可以在室溫下從5V電源向電池提供超過900mA的電流。如果沒有背面熱連接，這個數字可能會降至500mA以下。

李|CC，ACPR

根據電池化學的需要，該部件有兩種版本。LTC4059有一個李|CC引腳，當上拉到0.92V以上時，該引腳禁止恒壓操作。在這種模式下，LTC4059變成了一個精確的電流源，能夠為鎳化學電池充電。在LTC4059A中李|CCPin被an代替ACPR引腳，用于監(jiān)測輸入電壓的狀態(tài)，輸出為開漏。當V(CC)大于3V且高于BAT引腳電壓150mV時ACPR銷子會拉到地上;否則引腳將被迫進入高阻抗狀態(tài)。

結合墻壁適配器和USB電源

圖4顯示了一個結合墻壁適配器和USB電源輸入的示例。在這個電路中，MP1用于防止在墻上適配器存在時反導到USB端口，D1用于防止USB通過1K下拉電阻丟失功率。當USB端口作為輸入時，2.43k的電阻將充電電流設置為500mA，當墻壁適配器存在時，使用MN1和3.4k電阻將充電電流增加到850mA。

結論

LTC4059是業(yè)界最小的單節(jié)鋰離子電池充電器，充電電流可達900mA。LTC4059的熱調節(jié)特性允許設計人員在不損壞電路的情況下最大化充電電流并縮短充電時間。電路尺寸小，熱保護，低電源電流和低外部元件數量使LTC4059成為小型便攜式和USB設備的理想解決方案。