引言

　　盡管近期人們普遍關注的焦點是鋰離子電池，但不應忘卻其它化學電池，例如鎳鎘 (NiCd) 和鎳氫 (NiMH) 電池在可再充電電源系統中擁有自己的優勢?；阪嚨碾姵睾軋怨?、能夠承受高放電速率、具有上佳的使用壽命、不需要特殊的保護電路、而且也比鋰離子電池便宜。在這兩種電池中，由于電池容量 (NiMH 電池的容量比 NiCd 電池高 40% ~ 50%) 和環保方面的原因(NiCd 電池含有有毒的鎘元素)，NiMH 電池正在迅速取代 NiCd 電池。

　　LTC4010 和 LTC4011 是 NiCd / NiMH 電池充電器，它們簡化了鎳電池充電器設計，并包含電源控制和充電終止電路，這些電路運用一種同步降壓型拓撲結構來實現多達 16 節串聯電池的快速充電。LTC4011 在一個 20 引腳 TSSOP 封裝中提供了完整的功能組合，而 LTC4010 則采用了 16 引腳 TSSOP 封裝。LTC4010 去除了 PowerPathTM控制輸出、top-off 充電指示器、DC 功率檢測輸入，并提供了有限的熱敏電阻選項。

　　NiCd/NiMH 電池充電

　　電池的尺寸和額定容量多種多樣。當指定充電電流時，它常常與電池的容量 (或簡單地用 “C” 來表示) 有關。字母“C”是一個用于指示制造商規定的電池放電容量的術語，以 “毫安小時 (mAh)” 為單位來度量。在進行快速充電的場合，該額定容量變得重要起來，這是因為它決定了實現正確充電終止所需的充電電流。

　　鎳電池的常用充電方法有很多種。它們均與充電周期的長度有關，而推薦的充電電流便是由充電周期的長度來決定。緩慢充電 (即低速率充電)連續施加約 14 個小時(由一個定時器來設定)的較低充電電流 (通常為 0.1C)。急速充電向電池施加一個約 0.3C 的恒定電流，而快速充電則輸送的是 1C 或更高的恒定電流。急速充電和快速充電周期均要求在電池變至滿充電狀態時終止充電電流。

　　在一個快速充電周期中，一個恒定電流被加至電池，同時允許電池電壓上升至所需的電平 (在限值范圍內) 以強制該電流。隨著電池接受電荷，電池電壓和溫度緩慢攀升。當電池達到滿充電狀態時，電池電壓上升的速度加快并達到一個峰值，然后開始下降 (-DV)；與此同時，電池溫度開始急劇上升 (DT/Dt)。大多數快速或急速充電終止法均采用上述條件 (一種或全部兩種) 來終止充電周期。

　　完整的四節 NiMH 電池充電器

　　圖 1 示出了一個采用高效 LTC4011 550kHz 同步降壓型轉換器的快速、2A 充電器。LTC4011 通過集成鎳電池充電所需的全部功能 (包括恒定電流控制電路、充電終止、自動涓流和 top-off 充電、自動再充電、可設置定時器、PowerPath 控制和多狀態輸出) 而簡化了充電器設計。如此之高的集成度減少了組件數目，從而實現了一個占板面積不足 4cm2 的完整充電器。