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基于MAX1898的智能充电器设计

组员：刘润江李怀胜李聪

邓伟伦丘晓勤江俏明

张一鸣何战峰

指导老师：周永明、洪远泉

在人们日常工作和生活中，充电器的使用越来越广泛。从随身听到数码相机，从手机

到笔记本电脑，几乎所有用到电池的电器设备都需要用到充电器。充电器为人们的外出旅行

和出差办公提供了极大的方便。

单片机在电池充电器领域也有着广泛的应用，利用它的处理控制能力可以实现充电器

的智能化。充电器各类繁多，但从严格意义上讲，只有单片机参与处理和控制的充电器才

能称为智能充电器。

1设计思路分析

要实现智能化充电器，需要从下面两个方面着手。

（1）充电的实现。它包括两部分：一是充电过程的控制；二是需要提供基本的充电电压。

（2）智能化的实现。在充电器电路中引入单片机的控制。

1.1为何需要实现充电器的智能化

充电器实现的方式不同会导致充电效果的不同。

由于充电器多采用大电流的快速充电法，在电池充满后如果不及时停止会使电池发

烫，过度的充电会严重损害电池的寿命。一些低成本的充电器采用电压比较法，为了防止

过充，一般充电到90%就停止大电流快充，而采用小电流涓流补充充电。

手机电池的使用寿命和单次使用时间与充电过程密切相关。锂电池是手机最为常用的

一种电池，它具有较高的能量重量比、能量体积比、具有记忆效应，可重复充电多次，使

用寿命较长，价格也越来越低。锂电池对于充电器的要求比较苛刻，需要保护电路。为了

有效利用电池容量，需将锂电池充电至最大电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要

求较高的控制精度。另外，对于电压过低的电池需要进行预充，充电器最好带有热保护和

时间保护，为电池提供附加保护。

一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足，而且还可以对电池起到一定的维护作

用，修复由于使用不当造成的记忆效应，即容量下降（电池活性衰退）现象。设计比较科

学的充电器往往采用专用充电控制芯片配合单片机控制的方法。专用的充电芯片具备业界

公认较好的－△V检测，可以检测出电池充电饱和时发出的电压变化信号，比较精确地结

束充电工作，通过单片机对这些芯片的控制，可以实现充电过程的智能化，例如，在充电

后增加及时关断电源、蜂鸣报警和液晶显示等功能。充电器的智能化可以缩短充电的时间，

同时能够维护电池，延长电池使用寿命。

1.2如何选择电池充电芯片

目前市场上存在大量的电池充电芯片，它们可直接用于进行充电器的设计。在选择具

体的电池充电芯片时，需要参考以下标准。

●电池类型：不同的电池（锂电池、镍氢电池、镍镉电池等）需选择不同的充电芯片。

●电池数目：可充电池的数目。

●电流值：充电电流的大小决定了充电时间。

●充电方式：是快充、慢充还是可控充电过程。

本例要实现的是手机的单节锂离子电池充电器，要求充电快速且具有优良的电池保护

能力，据此选择Maxim公司的MAX1898作为电池充电芯片。

MAX1898配合外部PNP或PMOS晶体管可以组成完整的单节锂电池充电器。

MAX1898提供精确的恒流/恒压充电，电池电压调节精度为±0.75%，提高了电池性能并

延长了电池使用寿命。充电电流可由用户设定，采用内部检流，无须外部检流电阻。

MAX1898提供了充电状态的输出指示、输入电源是否与充电器的连接的输出指示和充电电

流指示。MAX1898还具有其他一些功能，包括输入关断控制、可选的充电周期重启（无

须重新上电）、可选的充电终止安全定时器和过放电电池的低电流预充。

MAX1898的关键特性如下。

●简单、安全的线性充电方式。

●使用低成本的PNP或PMOS调整元件。

●输入电压：4.5～12V。

●内置检流电阻。

●±0.75%电压精度。

●可编程充电电流。

●输入电源自动检测。

●LED充电状态指示。

●可编程安全定时器。

●检流监视输出。