电池在日常设备中的使用越来越普遍。在许多日常产品中，很难或无法使用充电连接器。例如，有些产品需要密封外壳，以保护敏感电子产品免受恶劣环境的影响，并方便清洁或消毒。其他产品可能太小，无法提供连接器，而在电池供电应用（包含移动或旋转部件）产品中，则无法通过连接线充电。在这些及其他应用中，无线充电能够带来更多增值，性能可靠鲁棒。

无线供电有很多种方式。通常在不到几英寸的距离采用容性或感性耦合方式。本文讨论使用感性耦合的解决方案。

在典型的感性耦合无线电源系统中，由发射线圈产生交流磁场，然后在接收线圈中感应产生交流电，就像典型的变压器系统一样。变压器系统和无线电源系统的主要区别在于，变压器系统通过气隙或其他非磁性材料形成的间隙将发射器和接收器分开。此外，发射线圈和接收线圈之间的耦合系数通常很低。变压器系统的耦合系数通常为0.95至1，而无线电源系统的耦合系数为0.8至0.05。

<strong>引 言</strong>

就全功能锂离子电池充电器而言，一些设计师遇到的主要障碍是缺乏自动或自主触发功能。例如，控制器确实提供 C/10 电流检测，但是当充电电流降至 C/10 值时，却不中断充电过程。另外也缺乏完全合格的充电器所需的自动重启功能。

LTC4012 是一款非常流行的芯片，用来给各种应用中的锂离子电池充电。这款控制器提供栅极驱动和电流检测输入，以建立一个降压型拓扑的功率链路。LTC4012 还提供控制信号，例如充电状态和适配器存在的信号。该器件还提供一系列有用的功能，在其数据表中有详细说明。

在不使用 CPU 的应用中，设计师或者干脆拒绝使用 LTC4012，或者自己开发解决方案，在有些情况下，这么做是不够的。例如，有些设计师可能会在 PROG 引脚上用一个电阻器来检测充电电流，但是将 PROG 引脚连至一个低成本、低阻抗的缓冲器，会从根本上导致测量值失真。

本文的目的是说明一种简单的自动重启解决方案，该解决方案不使用 PROG 引脚，用逻辑信号进行 C/10 电流检测。这种检测基于 LTC4012 数据表中介绍的“数字 C/10 指示器”，如方框图中所示。

<strong>自动重启电路方框图</strong>

作者：DonCorey，技术团队资深成员；Syed Abidi，技术团队主要成员，Maxim Integrated

该电路为带有频率同步的高压、高效、开关模式电池充电器，适用于对谐波辐射较敏感的电池供电应用。

带有高灵敏度模拟前端(AFE)的电池供电设备一般必须能够在电池充电期间正常工作，例如移动式软件无线电、便携式超声成像系统以及可穿戴病人监护设备。根据应用的不同，AFE电路的工作频率范围可能从200kHz到高达几百MHz不等。高灵敏度AFE电路可能是移动无线电或超声成像设备中相控阵收发器的中间频率级。在使用开关模式充电器对电池进行充电时，充电器开关频率会产生有害的谐波辐射，降低AFE灵敏度。

<strong>频率同步的作用</strong>

频率同步可用于控制开关谐波的分布，以及最大程度减小开关拍频，否则会降低系统灵敏度。该技术通常用于负载点DC-DC稳压的开关模式电源(SMPS)中，电源稳压器与外部时钟源同步。SMPS被广泛使用的原因是其具有高效率，但也带来独特的辐射挑战。频率同步解决了SMSP负载点应用中的这一问题，也可以延伸到开关模式充电器。