先进的锂离子电池线性充电管理芯片BQ2057及其应用

摘要：本文介绍美国TI公司生产的先进锂离子电池充电管理芯片BQ2057，利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂离子电池充电器，非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上，给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。关键词：锂离子电池充电器BQ2057

1引言

BQ2057系列是美国TI公司生产的先进锂离子电池充电管理芯片，BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-pol)电池的充电要，同时根据不同的应用供应了MSOp、TSSOp和SOIC的可选封装形式，利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单，非常适合便携式电子产品的紧凑设计要。BQ2057可以动态补偿锂离子电池组的内阻以减少充电时间，带有可选的电池温度监测，利用电池组温度传感器持续检测电池温度，当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流，充电状态识别可由输出的LED指示灯或与主控器接口实现，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。

2.功能及特性

2.1器件封装及型号选择

BQ2057系列充电芯片为满足设计要，供应了多种可选封装及型号，其封装形式如图2－1所示，有MSOp、TSSOp和SOIC三种封装形式。其型号如表2－1所示，有BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W四种信号，分别适合4.1V、4.2V、8.2V和8.4V的充电要。

元件型号充电电压BQ20574.1VBQ2057C4.2VBQ2057T8.2VBQ2057W8.4V

BQ2057的引脚功能描述如下：

VCC(引脚1):工作电源输入；TS(引脚2):温度感测输入，用于检测电池组的温度；STAT(引脚3):充电状态输出，包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态；VSS(引脚4):工作电源地输入；CC(引脚5):充电控制输出；COMp(引脚6):充电速率补偿输入；SNS(引脚7):充电电流感测输入；BAT(引脚8):锂离子电池电压输入；

2.2充电状态流程

BQ2057的充电状态流程如图2－3所示，其充电曲线如图2－2所示，BQ2057的充电分为三个阶段：预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。

2.2.1预充阶段在安装好电池并加上电源后，BQ2057首先检查工作电压VCC，当工作电压过低时充电器进入睡眠模式，若工作电压正常，则检查电池温度是否在设定范围，若不正常则进入温度故障模式，否则检测电池电压VBAT，当电池电压VBAT低于低压门限V(min)时，BQ2057以恒流IREG10％的电流IpRE对电池预充电，

2.2.2恒流充电

在完成对电池预充或电池电压VBAT低于恒压VREG时，BQ2057进入恒流充电状态，此时由外部的感测电阻RSNS上的压降监控充电电流，该电阻可采取高/低边的连接方式，在高边电流检测中RSNS接在VCC和SNS引脚间，在低边电流检测中RSNS接在VSS和SNS引脚间，如图2－4所示，通过SNS引脚获得充电电流的反馈，感测电阻由公式（1）计算：

其中IREG为预期的充电电流，VSNS可在BQ2057的电特性表中查得。

2.2.3恒压充电

当充电电压达到恒压VREG时进入恒压充电状态。在整个工作温度和工作电压范围内，恒压精度高于

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