因為下一代電池的開發速度至今仍跟不上摩爾定律的腳步，所以需要能夠供給更好功用、高度整合且功用豐厚的積體電路（IC）。為了簡化新系統的開發，學習怎樣運用此類IC進行規劃非常重要。
電池一般能夠將化學能轉化為電能或電壓，因此假設某種電池的能量能夠恢復，則該電池是二次電池或可充電電池。在舉動設備的運用中常用的電池是鎳氫（NiMH）電池和鋰離子（Li-Ion）電池。如表1所示，與鎳氫電池比較，鋰離子電池具有更好的特性。例如，每節電池的標準電壓更高、自放電率更低、質量能量密度與體積能量密度更高，這使它們關於有需求的運用上更具吸引力。
減少設備本錢與重量 單節電池優勢更顯著
假設規劃人員在運用鋰離子電池時堅持慎重，其實是恰當安全的。表2列出了鋰離子電池供電系統的一些典型運用。單節和雙節電池運用佔有了大約70%的鋰離子電池商場。在小工具、數位開麥拉和類似設備的規劃中，最新的趨勢要求減少設備體積、本錢和重量，這促進一些雙節電池運用轉變為單節電池運用。需求叄節鎳氫電池的設備，其電池可用單節鋰離子電池替代。而減少系統中電池數量的其間一個長處是，能夠省去為了平衡多節電池所需的額外作業。
透過廣泛運用的通用序列匯流排（USB），鋰離子電池能夠運用大多數電腦上的USB埠進行充電。USB協議的標準電壓為5伏特（V），這使USB協議關於單節鋰離子電池運用極具吸引力。USB規範規定，主機或集線器的電壓降範圍為4.75~5.25V，且主機和集線器的聯接器的電壓不容許低於4.45V。鋰離子電池的典型充電演算法是恆流與恆壓（CC/CV）演算法。在每節電池的充電電壓抵達4.2V時，充電器會堅持恆壓，直到滿意中止條件。應當細心地規劃電池的電壓（有必定的過錯範圍），以防止充電提早中止和發作風險。此一USB電壓範圍非常適合於簡略的步降充電器規劃，這種規劃的鋰離子電池穩壓典型值為4.2V。http://www.dghoppt.cn/
低壓差轉換器與交換式轉換器比較
目前兩種常用的步降拓撲是線性，即低壓差轉換器（LDO）和交換式（降壓）轉換器。志向情況下，交換式拓撲的功率可抵達100%。在考慮功率損耗之後，功率或許會降到85%與95%之間。公式1可用於核算LDO的功率。當IGND遠小於IOUT時，能夠忽略它。因此，根據LDO的鋰離子
電池充電器的功率能夠簡化為VOUT與VIN的比，如公式2和3中所示。
。。。。。。公式1
。。。。。。公式2
。。。。。。。公式3
此外，在典型的恆流（CC）充電形式期間，功率會從60%上升到84%。關於恆壓（CV）充電形式，功率將堅持在84%。因此，當輸入電壓約為5V時，在單節鋰離子電池充電器規劃中，LDO拓撲可傑出地作業。因為省略了電感器，LDO拓撲還可下降本錢，並且可防止與交換式拓撲有關的EMI難題。可是，假設需求高於1A的快速充電電流，則應考慮交換式拓撲。公式4給出了一個對此進行說明的功耗核算公式。
PDISSIPATION=ICHARGE&TImes;（VIN–VOUT） =2A（5V–3V）=4瓦。。。。。。公式4
在此一範例中，挑選的電池充電電流為2安培（A）、電池電壓為3V，以說明CC形式下的最壞情況。挑選的輸入電壓為5V，以簡化核算。在規劃系統時，應考慮過錯最大的情況。即使是關於額外熱阻為35℃/瓦（W）的4毫米（mm）&TImes;4毫米QFN封裝，也很難散去4瓦的功耗，如公式5所示。
35℃/瓦&TImes;4瓦=144℃。。。。。。公式5
當室溫為25℃時，加上144℃會使系統中的溫度抵達169℃。169℃的溫度超出了晶片的典型過溫關斷閥值。關於傑出規劃的鋰離子電池充電處理IC，應包括溫度回饋電路，在溫度初步上升到閥值時下降充電電流。
低階線性鋰離子電池 充電器本錢低
低階線性鋰離子電池充電器一般本錢很低，接腳數很少，且只需求很少的被逼元件。它們一般採用比方SOT-23、MSOP和DFN之類的封裝。跟著半導體技術的老到，大多數低階線性電池充電器都進行了徹底整合。典型的接腳數介於5~10接腳之間。
對鋰離子電池進行安全充電一般是低階充電器的底子方針，也是僅有方針。如圖1所示，簡略的電池充電器只需要運用一個5接腳個元件，為正常作業，最少需求叄個元件，即一個輸入電容、一個輸出電容和一個可程式化的電阻器。
圖1 典型的低階線性鋰離子電池充電器
此外，或許還有其他接腳，用於額外狀態指示、電源情況指示、電池溫度監督、計時器和邏輯電流控制之類的功用。
左右單節鋰離子電池充電效能 USB埠規劃良莠至關重要
除聯接周邊與電腦外，USB協議還能以較低本錢實現高速傳輸。經過USB埠將設備和周邊與電腦進行聯接已成為最盛行的辦法。USB的電壓範圍為4.75？5.25V，非常適合用於恢復單節鋰離子電池或電池組的能量。目前有許多辦法可用於對單節鋰離子電池進行充電。表3即列出了根據USB埠規劃單節鋰離子電池充電器的一些底子辦法。
首要第一種辦法採用低功率USB埠來供給固定充電電流。該辦法最終的電流一般低於低速USB埠的必定最大電流（即100mA）。因為電阻容差、充電電流和電源電流的塬因，該充電電流一般低於90mA。該辦法只是簡略地將USB埠作為額外參數為5V、100mA的電源。為了利用高速USB埠，可運用外部金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET）在閘極驅動，為低電位或高電位時設置兩種不同的充電電流。高速USB埠容許的必定最大電流為500mA，但USB埠一般是以低速建議，直到結束驗證中止。
經過可設置兩種不同充電電流的整合MOSFET，可簡化這種規劃，並經過它可供給預設的充電電流，或以可程式電阻器規劃充電電流。如圖2所示，該示範供給了叄種不同的充電電流設置，並可在牆式電源適配器和USB埠之間無縫的切換。存在牆式電源適配器時，最大充電電流可很簡略超越高速USB埠的500mA。
圖2 雙輸入鋰離子電池充電器架構圖
當只需USB電纜時，充電電流將取決於MOSFET的閘極驅動電流為邏輯高電位仍是低電位。一些規劃只需要一個輸入電源，但可經過介面之間的通訊來設置不同的輸入類型。一般，出於與低速USB埠相同的塬因，而高速USB埠的預設USB充電電流會低於450mA。為了安全考慮及滿意USB規範，正確的規劃辦法還應限制來自USB埠的輸入電流。
