基于LT8705A的充电参数可数控的充电电路设计

尚伟立

摘要：LT8705A是一款四路开关降压-升压直流/直流控制器，可在高于、低于或等于输出电压的输入电压下工作。文章介绍了基于LT8705A的充电电路的主要硬件电路的设计以及如何通过外部MCU和数字电位器对充电参数进行配置，从而实现对不同电压、不同容量的锂电池组进行充电的功能。

关键词：LT8705A；四路开关降压-升压直流/直流控制器；充电电路

中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）02-0030-02

当前各种便携式电子产品应用广泛，其大多采用锂电池组供电，但不同产品的电池参数不一，需要配套各种不同的充电器，以致外出携行使用不便。缺乏一种综合利用各种电能，能够根据不同的用电设备需求，提供不同电源输出的充电设备。

Linear公司的LT8705A是一款四路开关降压-升压直流/直流控制器，可在高于、低于或等于输出电压的输入电压下工作，其内部集成输入电流、输入电压、输出电流和输出电压反馈环路。LT8705A具有2.8V至80V宽输入电压和1.3V至80V宽输出范围，可与大多数太阳能、汽车、电信和电池供电系统兼容。

1 系统原理描述[1，2，3，4]

本充电电路Buck-Boost主功率部分、输出电压和输出电流反馈环路的控制部分、充电参数数字控制部分组成，以四开关的Buck-Boost拓扑型结构作为主功率部分，系统的单片机MPS430 F1611通过SPI兼容串行接口与数字电位器AD5235进行通讯，通过改变数字电位器的阻值对LT8705A输出电压和输出电流反馈环路的控制，来设定充电所需的恒流值、恒压值，以实现对不同参数对锂电池组充电的功能。其工作原理如图1所示。

1.1 Buck-Boost主功率部分

该主功率单元主要由LT8705A Buck-Boost DC/DC控制器、四个场效应开关管（M1～M4），功率电感、输入和输出电容等组成。如图1所示。其中M1、M3分别是Buck、Boost状态下的主控开关管，M2、M4别是Buck、Boost状态下的同步整流开关管。其工作原理如图2所示。

1.2 输出电压和输出电流反馈环路的控制部分

LT8705A输出电压由外部反馈设置电阻分压器所得到的反馈信号（FBOUT）与内部精密电压基准（1.207V）在误差放大器EA4进行比较得出（如图3所示）。输出电压由等式给出：

，得：

。

LT8705A的输出限流是由于IMON_OUT电压超过1.208V（典型值）会导致VC电压降低，从而限制了电感和输入电流。（如图3所示）RIMON_OUT可以使用以下公式设置输出电流限制：

其中为限流值。

1.3 充电参数数字控制部分

AD5235是一款双通道非易失性存储器数字电位计，拥有1024阶跃分辨率，保证最大低电阻容差误差为±8%。该器件可实现与机械电位计相同的电子调整功能，而且具有增强的分辨率、固态可靠性和出色的低温度系数性能。在暂存编程模式下，可以直接將具体设置编程至RDAC寄存器，使其设置W端与A端以及W端与B端之间的电阻。RDAC1的寄存器地址为ADDR（RDAC1）=0x0，RDAC2的寄存器地址为ADDR（RDAC2）=0x1。

数字电位器实际输出的阻值：，（其中为数字电位器抽头端W到终端B间的阻值，D 为RDAC寄存器中十进制数据的等效值，终端A和终端B之间的标称电阻。抽头端的阻值）。

系统的单片机MPS430F1611通过SPI兼容串行接口与数字电位器AD5235进行通讯，通过改变RDAC1、 RDAC2寄存器里的值来改变数字电位器的RW1B1和RW2B2阻值，进而设定充电电路的恒压、恒流值，实现对不同参数的锂电池组进行充电。

2 测试与结论

经测试，本实例充电电路的输入、输出范围、效率、纹波及动态响应数据如表1所示：

以上测试结果表明，该充电电路输出范围宽，动态响应好，效率较高，纹波较小。

3 结语

本文介绍了一个基于LT8705A的充电参数可数控的充电电路，其输入、输出范围宽、动态响应好、效率高，能通过数字控制对不同参数的电池组进行充电。

参考文献

[1]任小永，唐钊，阮新波，危建，华桂潮.一种新颖的四开关Buck-Boost变换器[J] .中国电机工程学报，2008（21）：15-19.

[2]Sanjaya Maniktala.精通开关电源设计[M].王志强等译.北京：人民邮电出版社，2008：31-36.

[3]LT8705A Datasheet-80V VIN and VOUT Synchronous 4-Switch Buck-Boost DC/DC Controller. Linear Technology Corporation[Z].2016-10-28.

[4]AD5235-EP Datasheet-Nonvolatile Memory，Dual 1024-Position Digital Potentiometer.Analog Devices， Inc.[Z].2010-7-23.