基于USB接口的锂离子电池充电电路设计方案

　　目前个人电脑（PC机）已得到广泛应用，而USB接口也已成为PC机上的标准外设接口之一。另一方面，使用锂离子电池的手机、数码相机、MP3播放器等便携设备大量涌现。

　　然而，如何利用随处可见的电脑USB接口为这些设备所用的锂离子电池充电，是目前USB接口应用的一个热点。鉴于此，本文提出了基于USB接口的锂离子电池充电电路设计的3种方案，我们可以根据用途、成本等实际情况来选择不同的方案以满足不同的要求。

　　1 锂离子电池及USB接口概述

　　锂离子（Li-ion）电池，简称锂电池 《http://bbs.dianyuan.com/tech/battery》，是近年来逐渐普及使用的一种新型电池，具有体积小、重量轻、容量大（能量密度高）、自放电率低以及无记忆效应等优点，但同时它也有一些致命的缺陷：对充电、放电的要求比较苛刻，不能过充和过放，否则容易造成不可逆转性损坏，在短路、过充等极端情况下还有可能发生爆炸，产生危险。

　　一般锂电池单节标称电压为316~317V，充电时，一般要求采用限压限流法，首先恒流充电，即电流一定，充电电流按国家标准规定的低倍率充电是 0.2C（仲裁充电制式），最大不超过1C;而电池电压随着充电过程逐步升高，当电池端电压达到终止电压412±0105V时，应改恒流充电为恒压小电流 （约011C）充电，这个状态一般称为涓流充电状态。充电电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续逐步减小，当减小到0101C时，认为充电终止。

　　USB接口是英文UniversalSerialBus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它是一种应用在PC领域的新型接口技术。USB使用一个4针插头作为标准插头与外部设备进行连接。在这个4针插头中， 有两针为数据通信线，而外侧的两针则为外部设备提供电源。按照USB规范，每个USB接口应能提供500mA的电流输出；由USB主机或带电源的集线器提供的USB接口，所接外设端的最小可用电压为4.5V，而由USB总线驱动的集线器能提供的最小则应为4.35V.值得注意的是，虽然USB规范定义了提供的电流上限不得超过015A，但实际上USB端口输出的电流经常超过几安培。