MCP73871系列是Microchip 公司生產(chǎn)的先進鋰電池充電管理芯片，MCP73871系列芯片適合單節(jié)（4.1V或4.2V）或雙節(jié)（8.2V或8.4V）鋰離子（Li-Ion）和鋰聚合物（Li-Pol）電池的充電需要，同時根據(jù)不同的應用提供了MSOP、TSSOP和SOIC的可選封裝形式，利用該芯片設計的充電器外圍電路及其簡單，非常適合便攜式電子產(chǎn)品的緊湊設計需要。MCP73871可以動態(tài)補償鋰電池組的內阻以減少充電時間，帶有可選的電池溫度監(jiān)測，利用電池組溫度傳感器連續(xù)檢測電池溫度，當電池溫度超出設定范圍時MCP73871關閉對電池充電。內部集成的恒壓恒流器帶有高/低邊電流感測和可編程充電電流，充電狀態(tài)識別可由輸出的LED指示燈或與主控器接口實現(xiàn)，具有自動重新充電、電流終止充電、低功耗睡眠等特性。本文介紹了MCP73871的主要特性， 功能框圖，典型應用以及MCP73871評估板特性，電路圖以及所用材料清單（BOM）。

　　MCP73871:具有系統(tǒng)負載均衡功能的分立式鋰離子/ 鋰聚合物電池充電管理控制器

　　MCP73871充電管理控制器可使電子設備通過交流-直流適配器或USB端口同步供電及充電，從而簡化了目前便攜式電子設備的充電和供電問題。這種新型充電器的電壓調節(jié)度高達0.5%,電池可進行限度的充電，有助延長電池壽命。此外，由于備有集成傳輸晶體管，該充電器無需再配備FET,只需配上幾個小型的無源元件即可。因此，設計更加小巧、簡單和經(jīng)濟。這種小巧緊湊的單芯片充電器以滿足當今便攜式消費類電子設備的需求。這些設備大多提供傳統(tǒng)的壁插式充電、USB端口充電及連接功能，而MCP73871充電器正好切合這些需求。從簡單的USB電池充電到復雜的電源路徑解決方案，Microchip現(xiàn)可提供一應俱全的電池充電器產(chǎn)品。這款具備智能充電管理功能的鋰離子/鋰聚合物充電器可通過交流-直流適配器或USB端口同步進行設備充電及供電。新的單芯片充電器配備集成傳輸晶體管，以及多種電池和終端電壓選擇，非常適用于既復雜且空間受限的便攜式應用。

　　有以下4種可供選擇的固定恒壓選項：4.10V、4.20V、4.35V 或4.40V 以滿足新興的電池充電要求。在大功率或高環(huán)境溫度條件下，MCP73871 器件還會根據(jù)管芯溫度來限制充電電流。這種根據(jù)溫度進行調節(jié)的功能縮短了充電時間，同時也保證了器件的可靠性。

　　MCP73871 器件帶有電池電量低指示、電源電壓正常指示和兩個充電狀態(tài)指示，其輸出可與LED連接或是與主控單片機通信。 MCP73871器件在環(huán)境溫度在 -40°C 至+85°C 的范圍內的各項指標完全正常。

　　MCP73871特性

　　集成系統(tǒng)負載均衡和電池充電管理功能

　　為系統(tǒng)供電和給鋰離子電池充電同時進行

　　電壓與電流比例控制（Voltage Proportional Current Control, VPCC）確保系統(tǒng)負載的優(yōu)先級高于鋰離子電池充電電流

　　通過理想二極管的通斷實現(xiàn)低損耗的電源通路管理

　　完整的線性充電管理控制器

　　集成了傳輸晶體管

　　集成了電流檢測

　　集成了反向放電保護

　　可選的輸入電源：USB 端口或AC-DC 墻式適配器

　　預設的高充電電壓：

　　4.10V、4.20V、4.35V 或4.40V

　　±0.5% 穩(wěn)壓容差

　　可進行熱調節(jié)的恒流/ 恒壓（Constant Current /Constant Voltage , CC/CV）操作

　　總輸入電流的值控制在1.8A

　　可編程快速充電電流（采用電阻控制）范圍：50 mA 至1A

　　電阻可編程充電終止設定點

　　可選的USB 輸入電流控制

　　值：100 mA （低） / 500 mA （高）

　　自動再充電

　　自動充電結束控制

　　帶使能/ 禁止控制的安全定時器

　　給深度耗盡的電池進行0.1C 預充電

　　電池溫度監(jiān)視器

　　欠壓鎖定（Undervoltage Lockout, UVLO）

　　電池電量低指示（LBO）

　　電源電壓正常指示 （PG）

　　充電狀態(tài)和故障條件指示

　　溫度范圍：-40°C 至85°C

　　封裝：20 引腳QFN （4 mm×4 mm）

　　MCP73871應用：

　　GPS / 導航儀

　　PDA和智能電話

　　便攜式媒體播放器和MP3 播放器

　　數(shù)碼相機

　　藍牙耳機

　　便攜式醫(yī)療設備

　　座式充電器/ 擴展底座

　　玩具

　　 圖1.MCP73871功能框圖

　　MCP73871 評估板

　　在便攜式電子設計中，空間和復雜度是要考慮的兩個關鍵因素。高度集成的MCP73871 器件包含了開發(fā)新型鋰離子/ 鋰聚合物電池供電產(chǎn)品所需的眾多元件， 跨越了設計屏障，滿足了便攜式電子設計的要求。

　　MCP73871 器件僅需要極少的外部元件就能分別向系統(tǒng)負載供電以及給單節(jié)鋰離子電池充電。當未施加輸入電源或其電量不夠時，鋰離子電池就會變?yōu)橹麟娫椿虺洚斴o助電源來提供所需的系統(tǒng)負載電流。開發(fā)MCP73871 評估板的目的是幫助產(chǎn)品設計人員采用頗受歡迎的Microchip 帶系統(tǒng)負載均衡功能的分立式鋰離子電池充電管理控制器來簡化產(chǎn)品的設計，縮短產(chǎn)品的設計時間。

　　MCP73871 評估板演示了Microchip 的MCP73871 "帶系統(tǒng)負載均衡功能的分立式線性鋰離子/ 鋰聚合物電池充電管理控制器"的功能。

　　MCP73871 評估板被設計為向系統(tǒng)負載和預設充電電壓為4.2V （MCP73871 還有4.1V、4.35V 和4.4V 穩(wěn)壓選項）的單節(jié)鋰離子電池提供至少為1.5A 的總電流。

　　MCP73871 評估板具有兩個撥動開關（dip switch）用來選擇輸入電流的極限值。個撥動開關（SW2）用于在Ac-Dc 適配器和USB 端口（AC/USB）之間選擇輸入電源。第二個撥動開關（SW1）用于在500 mA 高電流USB 端口或100 mA 低電流USB端口（高/ 低）之間進行選擇。 當用SW2 選擇了USB作為電源時，輸入電流的極限值由USB 規(guī)范規(guī)定。

　　當用SW2 選擇交流適配器時，快速充電電流的值由電阻（RPROG1）設定為1A,充電終止電流由電阻（RPROG3）設定為100 mA.

　　MCP73871 評估板提供了三個狀態(tài)LED,兩個作為充電狀態(tài)輸出，一個作為電源電壓正常指示燈。

　　MCP73871 評估板套件包含：

　　MCP73871 評估板， 102-00183

　　模擬和接口產(chǎn)品演示板光盤（DS21912）

　　MCP73871 Evaluation Board Users Guide （DS51755）

　　MCP73871 數(shù)據(jù)手冊"Stand-Alone Linear Li-Ion / Li-Poly Battery Charge and

　　System Load Sharing Management Controller"（DS22090）

　　MCP73871 評估板演示了采用Microchip 的分立式線性鋰離子電池充電器實現(xiàn)系統(tǒng)電源通路和負載均衡管理控制的解決方案。當斷開輸入電源時，鋰離子電池也能給系統(tǒng)負載供電。MCP73871 提供的大量器件選項，使其可在各種應用中使用。欲了解更多的器件選項，請參見MCP73871 數(shù)據(jù)手冊（DS22090A_CN）和/ 或聯(lián)系當?shù)氐腗icrochip 技術支持。

　　可作為參考設計的典型應用有智能電話、PDA、便攜式媒體播放器、MP3 播放器、數(shù)碼相機、手持式醫(yī)療設備、藍牙耳機、 超移動PC 和便攜式發(fā)報機。

　　MCP73871 評估板具有以下功能：

　　集成了系統(tǒng)負載均衡功能

　　可用撥動開關控制輸入電流的極限值，對于Ac-Dc 適配器，典型值為1650 mA,對于USB 高電流輸入，值為500 mA,對于USB 低電流輸入，值為100 mA

　　三個LED 用于指示充電狀態(tài)、電池電量低和電源電壓正常信號

　　預設的鋰離子電池充電電壓： 4.2V ± 0.5%

　　默認情況下溫度監(jiān)視被禁止，但可被使能為采用NTC 熱敏電阻實現(xiàn)溫度監(jiān)視

　　廠家預設的為深度耗盡的電池進行0.1C 的預充電

　　廠家預設的帶定時器使能功能的超時周期為6 小時的安全定時器

　　恒流 / 恒壓（CC/CV）充電算法

　　由電阻設定的充電電流： 1A

　　由電阻設定的充電終止設定點：100 mA

　　自動充電終止

　　自動再充電

　　內部熱調節(jié)

　　底部帶有額外通孔的外露焊盤能夠更好得散熱

　　圖2.MCP73871 的系統(tǒng)電源通路管理應用

　　 圖3.MCP73871評估板電路圖

　　 材料清單（BOM）