正是用戶手指底下無(wú)數(shù)個(gè)看不見(jiàn)的可編程器件使得手持設(shè)備變得如此便利和有趣。這些手持設(shè)備配備的電池容量足可以滿足在一個(gè)小孩的注意力集中的時(shí)間段或一個(gè)成人工作日的使用，因此只要電池有機(jī)會(huì)重新充電就可以讓人們周而復(fù)始地享受它帶來(lái)的樂(lè)趣。一些更高級(jí)設(shè)備中的充電器更是具有強(qiáng)大的可編程能力，這些充電器不僅可以縮短充電周期，還能延長(zhǎng)電池的使用壽命。

如今，充電器可編程能力的發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了手持設(shè)備的上述的這兩個(gè)基本要求，在監(jiān)視充電電壓和電流的同時(shí)，充電器還能隨時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度，精確地控制電池充電速度，從而實(shí)現(xiàn)最佳的電池容量恢復(fù)和安全性。充電器還在電池的使用過(guò)程中連續(xù)地監(jiān)視電池電壓，不僅可以在電池電壓較低時(shí)予以提醒，還能告訴用戶在電池必須充電之前還可以使用的剩余時(shí)間。

這種可編程性主要在位于設(shè)備內(nèi)的電池充電器的集成電路中實(shí)現(xiàn)，充電器可以與管理設(shè)備工作過(guò)程的半專用微處理器交流它獲得的一些信息，關(guān)閉系統(tǒng)中不用的或空閑的部分，從而有效地延長(zhǎng)電池使用時(shí)間。

雖然這種智能充電器會(huì)給手持設(shè)備帶來(lái)明顯的好處，但也不能忽視作為最基本形式的獨(dú)立充電器，在有意或無(wú)意缺少微處理器控制的場(chǎng)合這些獨(dú)立充電器將是電池維護(hù)的主要力量。對(duì)這些場(chǎng)合必須引起重視，因?yàn)橛捎谀承┰蛱幚砥鲗o(wú)法智能地控制充電器，此時(shí)充電器必須要有一定的自立能力。比如，電池接近耗盡而使微處理器沒(méi)有足夠的工作電壓這種情況就是需要充電器“自立”的情況之一。

另外一種情況是由于某種非破壞性故障從內(nèi)部切斷了電池組與處理器的聯(lián)系。此時(shí)由外部充電設(shè)備直接供電的充電器必須能夠在沒(méi)有微處理器的幫助的情況下，在最短的可能時(shí)間內(nèi)繼續(xù)安全地按電池化學(xué)特性規(guī)定的嚴(yán)格充電要求正確地給耗盡或開(kāi)路的電池充電。

在根據(jù)手持設(shè)備使用環(huán)境粗略地定義了相對(duì)理想的電池充電器后，讓我們把注意力轉(zhuǎn)移到外部充電設(shè)備。隨著工作的進(jìn)一步深入，電氣工程背景逐漸失去作用，因?yàn)樵谝?guī)定好電壓和電流要求后，我們發(fā)現(xiàn)最困難的就是選擇封裝、電纜長(zhǎng)度等任務(wù)。

當(dāng)然，上述情況是假設(shè)充電設(shè)備是由交流電源供電或汽車中的充電適配器二次供電的。主要希望充電器設(shè)計(jì)能夠經(jīng)受得住偶然的過(guò)充考驗(yàn)。設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)了少許的修改后不僅可以實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)，還能防止電池過(guò)壓。另外一個(gè)可用于手持設(shè)備充電的設(shè)備是計(jì)算機(jī)上的USB端口。USB端口可以輸出高達(dá)500mA的恒定電流，僅需一根線纜就可建立USB端口和手持設(shè)備的電池之間的充電回路。

許多計(jì)算機(jī)上有豐富的USB端口，因此USB端口已經(jīng)成為充電設(shè)備的首選方案，而交流供電的墻體插座則是第二種選擇方案。即使電腦只有一個(gè)USB端口也沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)樵摱丝谝仓皇窃谏陷d照片和下載Mp3等場(chǎng)合用一用。當(dāng)然，也不能忽視墻體插座的重要性，但與USB端口比起來(lái)，墻體插座有許多缺點(diǎn)，至少會(huì)發(fā)生額外的不必要的費(fèi)用。最便宜的墻體插座由50Hz的變壓器、整流橋和濾波電容組成，整流器輸出電壓特性相當(dāng)差，就像交流電壓一樣。增加線性整流器可以改良整流效果，但會(huì)增加功耗。總之，交流供電的低端充電設(shè)備雖然便宜，但體積大、效率低。高端交流適配器由于使用開(kāi)關(guān)方式供電，因此體積較小、效率也較高，但成本有較大幅度地提高，并且還具有傳導(dǎo)和幅射問(wèn)題。如果要滿足FCC和其它管理機(jī)構(gòu)的要求，還會(huì)進(jìn)一步增加體積和成本。

由于許多人都擁有個(gè)人電腦，工作場(chǎng)所電腦也是無(wú)所不在，因此最終的低成本充電解決方案肯定是USB端口。對(duì)經(jīng)常往返兩地的人員來(lái)說(shuō)，只需要為車輛增加一根充電線纜和現(xiàn)成的連續(xù)充電源。下面將具體介紹電池充電器，以及如何獲得最大容量充電器而又不違反USB端口最大的載荷規(guī)定。

具有供電能力的USB端口可以輸出5V電壓和高達(dá)500mA的電流。使用充電電流為常數(shù)500mA的線性充電器時(shí)，容量為1,000mAh的電池只需2個(gè)小時(shí)就能充滿。使用開(kāi)關(guān)模式充電器可以進(jìn)一步提高效率、減少無(wú)源器件的尺寸。圖1是通用的鋰離子電池充電曲線

值得注意的是，預(yù)充電流只是正常充電電流的一小部分，只有等電池電壓超過(guò)浮充電壓后才能用滿充電流代替預(yù)充電流對(duì)電池進(jìn)行充電。

開(kāi)關(guān)型充電器必須以盡可能高的頻率工作才能維持其高效率和SMD電感與電容的小型化。集成式的電源開(kāi)關(guān)可以進(jìn)一步減小充電器體積和成本，并提供特定的一些性能優(yōu)勢(shì)，如每個(gè)周期的電流限制和電流模式控制。否則，如果開(kāi)關(guān)位于集成式充電器外部的話成本會(huì)高出很多。雖然集成平均充電電流檢測(cè)電路非常有吸引力，但最好還是在充電控制器的外部實(shí)現(xiàn)，可直接與電池串聯(lián)。