胡林权

（上海交通大学 电气工程系，上海200240）

锂离子电池凭借其能量密度高、使用寿命长、自放电率低、无记忆效应以及绿色环保[1]等独特优势，成为了便携式电子产品的首选电池。与此同时，随着信息化社会的不断发展，锂离子电池将会在通信、汽车电子、仪器仪表、航空航天等各个领域得到更深层次的开发应用。针对目前市场上充电器的充电效率低、充电时间长、降低电池寿命等缺陷以及锂离子电池的充电特性，本文利用LM3S9B92作为主控制器，在锂离子电池的充电过程中对其进行智能控制，严格控制充电电流和电压。

图1为所设计的锂离子电池充电器框图，主要包括变压整流、稳压部分以及电源变换器、LM3S9B92嵌入式微控制器、采样电路和锂离子电池。

1 LM3S9B92嵌入式微控制器

采用 Stellaris系列的基于 Cortex-M3内核的LM3S9B92作为主芯片。该控制器包含很多个GPIO口、2个10 bit的ADC模块、3个模拟比较器、8个可用于运动和能源领域的PWM输出、4个32 bit定时器以及UART、I2C、SPI、I2S、USB、LCD、以太网接口等各种丰富的外设功能[2，3]，因此非常适合用作智能型充电器的控制单元。

LM3S9B92的任务是：(1)实时采集电池的充电状态，通过计算决定下一阶段的充电电流，并产生合适的PWM信号来控制充电电流；(2)通过LCD实时显示采样数据，当采集的电池参数不正常时产生报警信号。

2 锂电池充电器硬件设计

2.1 可调直流稳压电源电路

变压整流和稳压部分电路如图2所示，市电经过变压器变压后，通过由4只二极管组成的桥式整流电路或者整流桥堆输出直流电，再通过电容器滤波后作为集成稳压块LM338的输入，调节集成稳压块外接的可调电阻R2就可以调节输出端电压。……