提高MAX1737锂离子电池充电器的精度
本应用笔记介绍如何提高max1737锂离子（li+）电池充电器的满量程电流检测和充电终止精度。max1737电流检测比数据资料中说明的更精确，但需要不同的计算来实现改进。本文中显示了示例。
介绍
数据手册的限值代表6西格玛数字，非常保守。样本测试数据表明大约存在 4 西格玛限制。可以改进的电流检测参数包括电池满量程电流、输入满量程电流和完全充电终止阈值。下面对这些参数进行了解释，并在需要时提供了新的方程。
cs-至batt满量程电流检测：200mv ±4mv
该误差大部分是失调误差。因此，随着cs电压的降低，±4mv误差保持不变。只要满量程电流检测电压中的5mv误差是可接受的，就可以减小cs电阻值。满量程电流误差为 5mv/r.cs.
cssp至cssn满量程电流检测电压：105mv ±4mv
输入电流检测误差与电池检测误差相同，比数据手册规格更准确。但是，cssp和cssn输入端存在一些滤波和噪声相关错误，因为此时电流不是直流的。由于这些与噪声相关的误差，为了获得最佳精度，将输入电流检测设置为比目标低约2%。噪声相关误差取决于输入电压、电感、电容，但单元之间可重复。设计电路板后，可以稍微调整isein或输入检流电阻（r12），以消除噪声误差。所有后来的设备将具有相同的输入电流设置。
充满电终止阈值
max1737的满充电端接检测器的工作方式与满量程电流检测不同。当 isetout 发生变化时，完全充电终止阈值电压不会改变。它只是r的函数.cs.因此，如果cs-to-batt检流电阻从0.1ω降低到0.05ω，而isetout设置为0.5 ref（以保持相同的快速充电电流，但r较低）.cs），完全充电终止电流增加。但是，它可能不会加倍，因为max1737检测的是该功能的峰值电感电流，而不是平均电池电流（见图1）。
图1.全充电终止检测电路和电感电流波形。当峰值电感电流降至 44mv/r 以下时表示完全充电.cs.对应于该峰值电流的电池充电电流是电感值和输入电压的函数，可以按照文本中的说明进行计算。
batt充电电流全充电终止门限的数据手册规格为44mv +11mv/-10mv。这是一个非常保守的规范。可靠的限值为 44mv ±4mv。但是，当峰值电感电流（不是平均直流充电电流）低于该点时，该阈值会感测。具有 0.1ω r.cs，峰值电感电流必须降至440ma才能达到阈值。在电压模式下的低电流下，平均充电电流远小于440ma峰值电感电流，但可以按照下面的计算完全充电终止阈值部分所示进行计算。
如果电流检测电阻降至0.05ω，则完全充电终止门限仍为44mv （不随isetout而变化）。电感峰值电流必须降至880ma以下才能触发比较器。这意味着，跳动完全充电终止门限的平均电流在0.05ω时将高于0.1ω时，即使使用isetout设置相同的2a快速充电电流。
峰值电感电流与平均充电电流之比取决于电感值、输出电压和输入电压。幸运的是，输入电压通常是稳压电源，并且是已知的。输出电压也是已知的，因为当完全充电终止时充电器处于电压模式，因此它将是电池数量的 4.2v 倍。由于电感值也是固定的，因此板与板之间的完全充电终止门限将非常一致。
注意：max1737数据资料中使用的术语“batt充电电流完全充电终止门限”有些误导，因为当电池电流降至此水平时，充电实际上不会停止。在此状态下，fullchg 条和 fastchg 条都处于高电平，表示电池已满（参见图 2），但充电仍以浮充模式继续，直到浮充定时器超时。
图2.典型充电序列的充电状态和指示器时序。当 fullchg 条变高而 fastchg 条已经高时，会指示电池电量满。当电池充电电流降至i满，如文中所述。
计算充满电终止阈值
当峰值电感电流降至以下值时，将触发“batt 充电电流完全充电终止阈值”：
ipkterm = 44mv/rcs
再次注意，我pkterm地址只是 r 的函数.cs并且不会随 isetout 而更改。
电池电流，i满，是电感电流的平均值。我满是 r 的函数.cs、输入电压 （v在）、电池电压 （v巴特）和电感值（l）。对于电感电流不连续的两种情况(i>full(disc))或连续 (ifull(cont)).
当电池电流较小时，大多数max1737充电器设计在接近充电结束时具有不连续电感电流。假设电流不连续，平均电流为：
ifull(disc) = ipkterm (tiu + tid)/2 tper
其中ipkterm = 44mv/rcs， t每是开关频率的周期（1/300khz = 3.33μs），和tiu和 t身份证是电感电流斜坡上升和斜坡停机时间。这些是：
tiu = ipkterm l/(vin - vbatt)
tid = ipkterm l/(vbatt)
由于充电器在计算i时处于电压模式满/ 5巴特是锂离子 （li+） 终止电压（通常每节电池 4.2v）。
例如，当使用 r 从 12v 输入为 2 节 li+ 电池充电时.cs= 0.1ω 和 l = 10μh：
tiu = 0.44 × 10 × 10-6/(12 - 8.4) = 1.22µs
tid = 0.44 × 10 × 10-6/(8.4) = 0.52µs
ifull(disc) = 0.44 × 1.74µs/(2 × 3.33µs) = 115ma
如果if ((tiu + tid)/tp) 为 1 或更大，这表明电感在其峰值电流为 i 时仍然是连续的pkterm地址.电感值较大时可能会发生这种情况。电池充电电流为：
ifull(cont) = ipkterm -- 峰峰值电感电流变化的一半 = ipkterm - [(vin - vbatt) d tper/(2l)]
其中d是开关占空比，对于降压型开关稳压器，d为v外/v在，或max1737，d = vbatt/vin.
如果在上面的例子中使用 22μh 而不是 10μh，你会得到：
tiu = 2.69µs and tid = 1.15µs, so (tiu + tid)/tp = 1.16µs，表示连续电流。
充电电流为：
ifull(cont) = 0.44 - [(12 - 8.4) (8.4/12) 3.33µs/(2 × 22µh)] = 249ma
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cs-至batt满量程电流检测：200mv ±4mv
该误差大部分是失调误差。因此，随着cs电压的降低，±4mv误差保持不变。只要满量程电流检测电压中的5mv误差是可接受的，就可以减小cs电阻值。满量程电流误差为 5mv/r.cs.
cssp至cssn满量程电流检测电压：105mv ±4mv
输入电流检测误差与电池检测误差相同，比数据手册规格更准确。但是，cssp和cssn输入端存在一些滤波和噪声相关错误，因为此时电流不是直流的。由于这些与噪声相关的误差，为了获得最佳精度，将输入电流检测设置为比目标低约2%。噪声相关误差取决于输入电压、电感、电容，但单元之间可重复。设计电路板后，可以稍微调整isein或输入检流电阻（r12），以消除噪声误差。所有后来的设备将具有相同的输入电流设置。
充满电终止阈值
max1737的满充电端接检测器的工作方式与满量程电流检测不同。当 isetout 发生变化时，完全充电终止阈值电压不会改变。它只是r的函数.cs.因此，如果cs-to-batt检流电阻从0.1ω降低到0.05ω，而isetout设置为0.5 ref（以保持相同的快速充电电流，但r较低）.cs），完全充电终止电流增加。但是，它可能不会加倍，因为max1737检测的是该功能的峰值电感电流，而不是平均电池电流（见图1）。
图1.全充电终止检测电路和电感电流波形。当峰值电感电流降至 44mv/r 以下时表示完全充电.cs.对应于该峰值电流的电池充电电流是电感值和输入电压的函数，可以按照文本中的说明进行计算。
batt充电电流全充电终止门限的数据手册规格为44mv +11mv/-10mv。这是一个非常保守的规范。可靠的限值为 44mv ±4mv。但是，当峰值电感电流（不是平均直流充电电流）低于该点时，该阈值会感测。具有 0.1ω r.cs，峰值电感电流必须降至440ma才能达到阈值。在电压模式下的低电流下，平均充电电流远小于440ma峰值电感电流，但可以按照下面的计算完全充电终止阈值部分所示进行计算。
如果电流检测电阻降至0.05ω，则完全充电终止门限仍为44mv （不随isetout而变化）。电感峰值电流必须降至880ma以下才能触发比较器。这意味着，跳动完全充电终止门限的平均电流在0.05ω时将高于0.1ω时，即使使用isetout设置相同的2a快速充电电流。
峰值电感电流与平均充电电流之比取决于电感值、输出电压和输入电压。幸运的是，输入电压通常是稳压电源，并且是已知的。输出电压也是已知的，因为当完全充电终止时充电器处于电压模式，因此它将是电池数量的 4.2v 倍。由于电感值也是固定的，因此板与板之间的完全充电终止门限将非常一致。
注意：max1737数据资料中使用的术语“batt充电电流完全充电终止门限”有些误导，因为当电池电流降至此水平时，充电实际上不会停止。在此状态下，fullchg 条和 fastchg 条都处于高电平，表示电池已满（参见图 2），但充电仍以浮充模式继续，直到浮充定时器超时。
图2.典型充电序列的充电状态和指示器时序。当 fullchg 条变高而 fastchg 条已经高时，会指示电池电量满。当电池充电电流降至i满，如文中所述。
计算充满电终止阈值
当峰值电感电流降至以下值时，将触发“batt 充电电流完全充电终止阈值”：
ipkterm = 44mv/rcs
再次注意，我pkterm地址只是 r 的函数.cs并且不会随 isetout 而更改。
电池电流，i满，是电感电流的平均值。我满是 r 的函数.cs、输入电压 （v在）、电池电压 （v巴特）和电感值（l）。对于电感电流不连续的两种情况(i>full(disc))或连续 (ifull(cont)).
当电池电流较小时，大多数max1737充电器设计在接近充电结束时具有不连续电感电流。假设电流不连续，平均电流为：
ifull(disc) = ipkterm (tiu + tid)/2 tper
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tiu = ipkterm l/(vin - vbatt)
tid = ipkterm l/(vbatt)
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例如，当使用 r 从 12v 输入为 2 节 li+ 电池充电时.cs= 0.1ω 和 l = 10μh：
tiu = 0.44 × 10 × 10-6/(12 - 8.4) = 1.22µs
tid = 0.44 × 10 × 10-6/(8.4) = 0.52µs
ifull(disc) = 0.44 × 1.74µs/(2 × 3.33µs) = 115ma
如果if ((tiu + tid)/tp) 为 1 或更大，这表明电感在其峰值电流为 i 时仍然是连续的pkterm地址.电感值较大时可能会发生这种情况。电池充电电流为：
ifull(cont) = ipkterm -- 峰峰值电感电流变化的一半 = ipkterm - [(vin - vbatt) d tper/(2l)]
其中d是开关占空比，对于降压型开关稳压器，d为v外/v在，或max1737，d = vbatt/vin.
如果在上面的例子中使用 22μh 而不是 10μh，你会得到：
tiu = 2.69µs and tid = 1.15µs, so (tiu + tid)/tp = 1.16µs，表示连续电流。
充电电流为：
ifull(cont) = 0.44 - [(12 - 8.4) (8.4/12) 3.33µs/(2 × 22µh)] = 249ma
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