基于CN3705和LM2596的锂电池充放电系统

目前，消费电子产品越来越多，如智能手机、平板电脑、pSp游戏机等电子产品，给人们的生活工作娱乐都提供了极大的方便。然而，这些电子产品都有一个共性的缺点就是自身锂电池的容量有限，经常因为没电了，导致我们的电子产品无法使用。为了解决给电子产品续航问题，设计了这款集锂电池充电和放电一体的电路。如图1所示。系统分为三个部分，CN3705锂电池充电电路，12V锂电池，LM2596锂电池放电电路。

CN3705为降压模式锂电池充电芯片，具有恒流恒压充电方式。对于深度放电的电池，当电池电压低于设定的恒压充电电压的66.7%时，CN3705采用恒流充电电流的15%对锂电池涓流充电。在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，当充电电流降低到外部电阻设定的值时，充电结束。芯片输入电压在12V到28V之间，最大工作频率为300kHz，输出最大电流为5。

图2为CN3705构成的锂电池充电电路，电路结构为buck降压拓扑结构。输入电压在14V到28V之间，电路pWM开关频率为300kHz，最大输出电流为1.2A，最大输出电压为12.6V。适合给3节串联3.7V标准锂电池充电。

图2中，p沟道MOS管Q1、肖特基D2、电感L1以及电解电容C1构成经典的buck降压充电电路。Q1的选择要综合考虑转换效率、MOS管的功耗和最高温度。还要考虑的因素包括导通电阻Rds（on），栅极总电荷Qg，输入电压和最大充电电流。MOS管损耗功率计算公式如下所示：

在正常工作时，瞬态电感电流是周期性变化的。在MOS管导通期间，输入电压对电感充电，电感电流增加；在MOS管关断期间，电感向电池放电，电感电流减小。电感的纹波电流随着电感值的减小而增大，随着输入电压的增大而增大。有如下经验公式：