鋰離子電池的充電過程可以分為三個階段：涓流充電（低壓預充電）、恆流充電、恆壓充電。
鋰電池的充電方式是限壓恆流，都是由IC芯片控制的，典型的充電方式是：先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低於3V，要先進行預充電，充電電流為設定電流的1/10，電壓升到3V后，進入標准充電過程。
標准充電過程為： 以設定電流進行恆流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恆壓充電，保持充電電壓為 4.20V。此時，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時，充電結束
(
充電終止電流)
當出現以下任一情況時，將啟動新的充電循環並重置安全計時器：
•電池電壓低於充電閾值。
•發生上電復位（POR）事件。
•CE已切換。
TTC引腳可能被調低以禁用終端和安全定時器。如果TTC被拉到VREF，bq2461x繼續允許終止，但禁用安全計時器。TTC取低重置安全計時器。什么時候ACOV、VCCLOWV和休眠模式恢復正常，安全計時器復位。
3.5.6 VCC上電
bq2461x使用休眠比較器來確定VCC引腳上的電源，因為VCC可以由電池或適配器供電。如果VCC電壓大於SRN電壓，bq2461x啟用ACFET並禁用BATFET。如果滿足所有其他充電條件，bq2461x將嘗試對電池充電（請參閱啟用和禁用充電）。
如果SRN電壓大於VCC，表明電池是電源，bq2461x啟動BATFET並進入低靜態電流（<15μa）休眠模式，以最大限度地減少電池的電流消耗。如果VCC低於UVLO閾值，則設備被禁用，ACFET關閉，BATFET打開。
3.5.7 啟用和禁用充電
啟用充電前，以下條件必須有效：
•CE高。
•設備未處於欠壓鎖定（UVLO）和VCCLOWV模式。
•設備未處於睡眠模式。
•VCC電壓低於交流過電壓閾值（VCC<V ACOV）。
•初始通電后30 ms延遲完成。
•REGN LDO和VREF LDO電壓處於正確水平。
•熱關機（TSHUT）無效。
•未檢測到TS故障。
下列情況之一將停止持續充電：
•CE低。
•適配器已卸下，導致設備進入UVLO、VCCLOWV或睡眠模式。
•適配器電壓過高。
•REGN或VREF LDO過載。
•t達到關閉IC溫度閾值（上升沿145°C，滯后15°C）。
•TS電壓超出范圍，表明電池溫度過高或過低。
•TTC安全計時器超時。
3.5.8 系統電源選擇器
bq2461x自動將適配器或電池電源切換到系統負載。在開機或休眠模式下，電池默認連接到系統。電池與系統斷開連接，然后適配器在退出休眠30毫秒后連接到系統。一個自動斷開-關合邏輯可防止選擇器切換時的擊穿電流。
ACDRV用於驅動適配器和ACP之間的一對背靠背P溝道功率MOSFET，S極連接在一起並連接到VCC。連接到適配器上的FET防止電池在關閉時向適配器反向放電。與肖特基二極管相比，帶有漏極連接到適配器輸入端的P溝道FET在關閉時提供反向電池放電保護；同時，與肖特基二極管相比，它的低Rds（on） (MOS管導通電阻)也使系統功耗最小化。另一個連接到ACP的Pmos將電池與適配器分離，並通過控制FET開啟時間在將適配器連接到系統時提供有限的dI/dt。BATDRV控制一個位於BAT和系統之間的P溝道功率MOSFET。
當沒有檢測到適配器時，ACDRV被拉到VCC以保持ACFET關閉，斷開適配器與系統的連接。BATDRV保持ACN-6V電壓，將電池連接至系統。
在設備從休眠模式出來大約30毫秒后，系統開始從電池切換到適配器。先斷后合邏輯使ACFET和BATFET在ACFET開啟前關閉10µs。這防止了射電電流或任何大放電電流進入電池。BATDRV被拉至ACN，ACDRV引腳由內部調節器設置為VCC-6V，以打開P通道ACFET，將適配器連接到系統。
卸下適配器后，系統將等待VCC降至SRN以上200 mV以內，然后從適配器切換回電池。先斷后合邏輯仍保持10μs的死區時間。ACDRV被拉至VCC，BATDRV引腳由內部調節器設置為ACN-6V，以打開P通道BATFET，將電池連接至系統。
用於ACDRV和BATDRV驅動器的非對稱柵極驅動（快速關斷和慢導通）提供ACFET和BATFET的快速關斷和慢導通，以幫助實現先斷后合邏輯，並允許在任一FET接通時軟啟動。通過在P溝道功率mosfet的柵極到源端放置電容器，可以進一步提高軟啟動時間。
3.5.9 自動內部軟啟動充電器電流
每次充電器快速充電時，充電器都會自動軟啟動充電器調節電流，以確保輸出電容器或電源轉換器沒有過沖或應力。軟啟動包括將充電調節電流分為八個等分步驟，直到編程的充電電流。每個步驟持續約1.6毫秒，典型上升時間為12.8毫秒。此功能不需要外部組件。
3.5.10 變頻器操作
同步buck-PWM變換器采用固定頻率電壓模式和前饋控制方案。III型補償網絡允許在轉換器的輸出端使用陶瓷電容器。補償輸入級內部連接在反饋輸出（FBO）和誤差放大器輸入（EAI）之間。反饋補償級連接在誤差放大器輸入（EAI）和誤差放大器輸出之間
（EAO）。選擇LC輸出濾波器，使bq2461x的諧振頻率為12 kHz至17 kHz，其中諧振頻率f o由以下公式給出：
將內部鋸齒形斜坡與內部EAO錯誤控制信號進行比較，以改變轉換器的占空比。斜坡高度為輸入適配器電壓的7%，使其始終與輸入適配器電壓成正比。這消除了由於輸入電壓變化而引起的任何環路增益變化，並簡化了環路補償。當占空比小於300%時，允許斜坡信號的占空比為300%。EAO信號也允許超過鋸齒波斜坡信號，以獲得100%的占空比PWM請求。內部門驅動邏輯允許實現99.5%的占空比，同時確保N通道上部設備始終有足夠的電壓保持完全開啟。如果BTST引腳到PH引腳的電壓下降到4.2 V以下超過3個周期，則高側N溝道功率MOSFET關閉，低側N溝道功率MOSFET被打開，以拉低PH節點電位並對BTST電容器充電。然后，高壓側驅動器返回到100%占空比(通電時間占比)運行，直到檢測到（BTST-PH）電壓再次下降，因為泄漏電流使BTST電容器放電低於4.2V，然后重新發出復位脈沖。固定頻率振盪器在輸入電壓、電池電壓、充電電流和溫度的所有條件下都能嚴格控制開關頻率，簡化了輸出濾波器的設計，並使其遠離可聽見的噪聲區域。另請參閱應用和實施，了解如何選擇電感器、電容器和MOSFET。
3.5.11 同步和非同步運行
當SRP-SRN電壓高於5 mV（10 mΩ感應電阻器的電感電流為0.5 A）時，充電器以同步模式工作。在同步模式下，內部門驅動邏輯確保在進行互補切換之前有斷路，以防止擊穿電流。在兩個fet都關閉的30ns死區時間內，低側功率MOSFET的體二極管傳導電感電流。有低邊場效應晶體管打開保持低功耗，並允許在高電流安全充電。在同步模式下，電感器電流始終流動，轉換器以連續導通模式（CCM）運行，
創建固定的兩極系統。
當SRP-SRN電壓低於5 mV（10 mΩ感應電阻器的電感電流為0.5 A）時，充電器以非同步模式工作。當電池電壓低於2 V或SRP-SRN平均電壓低於1.25 mV時，充電器被迫進入非同步模式。
在非同步工作時，下側MOSFET的體二極管可以在高側N溝道功率MOSFET關斷后導通正電感電流。當負載電流降低，電感器電流降到零時，體二極管關閉，電感器電流不連續。這種模式稱為不連續傳導模式（DCM）。在DCM過程中，當自舉電容電壓下降到4.2V以下時，低側N溝道功率MOSFET打開約80ns；然后低壓側功率MOSFET關閉並保持關閉狀態，直到下一個循環開始，此時高壓側功率MOSFET再次打開。80納秒的低側MOSFET通電時間要求，以確保引導電容始終充電，並能夠保持高側功率MOSFET在下一個循環中接通。這對電池充電器很重要，不像普通的DC-DC轉換器，有一個電池負載可以維持電壓，並且可以產生和吸收電流。80ns的低壓側脈沖拉低PH節點（高、低壓側MOSFET之間的連接），允許自舉電容器重新充電到REGN LDO值。80ns后，低側MOSFET保持關閉，以防止出現負電感電流。
在非同步運行期間的極低電流下，80ns充電脈沖期間可能會有少量的負電感電流。電荷應足夠低，以被輸入電容吸收。每當轉換器進入0%的占空比時，高側MOSFET不導通，低側MOSFET也不導通（只有80ns充電脈沖），電池幾乎沒有放電。
在DCM模式下，回路響應會自動改變，並且有一個極點與負載電流成比例的單極系統，因為轉換器不吸收電流，只有負載提供電流匯。這意味着在非常低的電流下，回路響應較慢，因為可以釋放輸出電壓的陷波電流較少。
3.5.12 循環充電欠電流保護
如果SRP-SRN電壓降低到5 mV以下（當平均SRP-SRN電壓低於1.25 mV時，充電器也被迫進入非同步模式），則在剩余的開關周期內關閉低壓側FET，以防止出現負電感電流。在DCM過程中，當自舉電容電壓降到4.2v以下時，低側FET只開啟約80ns，為自舉電容提供刷新電荷。這對於防止負電感器電流引起輸入電壓升高的升壓效應非常重要，因為電源從電池傳輸到輸入電容器，導致VCC節點上的過電壓應力，並可能導致系統損壞。
3.5.13 輸入過壓保護（ACOV）
ACOV提供保護，防止高輸入電壓導致系統損壞。一旦適配器電壓達到ACOV閾值，充電將被禁用，系統將切換到電池而不是適配器。
3.5.14 輸入欠壓鎖定(UVLO)
系統必須具有最小VCC電壓，以允許正常工作。此VCC電壓可能來自輸入適配器或電池，因為存在從電池到VCC的傳導路徑，通過高壓側NMOS主體二極管。當VCC低於UVLO閾值時，IC上的所有電路都被禁用，ACFET和BATFET的柵極驅動偏置也被禁用。
3.5.15 電池過電壓保護
轉換器不允許高側場效應晶體管打開，直到電池電壓低於102%的調節電壓。這允許對過電壓條件作出一個周期的響應，例如在卸下負載或斷開蓄電池時發生的情況。從SRP到GND的8毫安電流接收器僅在充電期間打開，並允許將存儲的輸出電感器能量放電到輸出電容器。BATOVP還暫停了安全計時器。
3.5.16 循環充電過電流保護
充電器具有二次循環對循環過電流保護。它監控充電電流，防止電流超過編程充電電流的160%。當檢測到過電流時，高壓側柵極驅動關閉，當電流降至過電流閾值以下時自動恢復驅動。
3.5.17 熱關斷保護
QFN封裝具有低的熱阻抗，從硅到環境提供良好的熱傳導，以保持結溫低。作為附加保護級別，每當結溫超過145°C的TSHUT閾值時，充電器轉換器關閉並自我保護。充電器保持關閉狀態，直到結溫降至130°C以下；然后，如果所有其他啟用充電條件都有效，充電器將再次軟啟動。熱關機也會暫停安全計時器。
3.5.18 溫度限定條件
控制器通過測量TS引腳和GND之間的電壓來持續監測電池溫度。負溫度系數熱敏電阻（NTC）和外部分壓器通常產生這種電壓。控制器將該電壓與其內部閾值進行比較，以確定是否允許充電。要啟動充電循環，電池溫度必須在V LTF至V HTF閾值范圍內。如果電池溫度超出此范圍，控制器將暫停充電和安全計時器，並等待電池溫度在V LTF到V HTF范圍內。在充電周期內，電池溫度必須在V LTF到V TCO閾值范圍內。如果電池溫度超出該范圍，控制器將暫停充電並等待，直到電池溫度在V LTF至V HTF范圍內。控制器通過關閉PWM充電fet來暫停充電。圖14總結了該操作。
假設電池組上有一個103AT的NTC熱敏電阻，如圖19所示，可使用以下公式確定值RT1和RT2：
例如，103AT NTC熱敏電阻用於監測電池組溫度。選擇T冷=0ºC，T截止=45ºC；則R T2=430 kΩ，R T1=9.31 kΩ。建議使用小型RC濾波器進行系統級ESD保護。
3.5.19 計時器故障恢復
bq2461x提供了一種恢復方法來處理定時器故障情況。下文對此進行了總結
方法：
情況1：蓄電池電壓高於充電閾值，出現超時故障。恢復方法：當電池電壓低於充電閾值時，定時器故障清除，電池檢測開始。采用CE低或POR條件也可以清除故障。
情況2：蓄電池電壓低於充電閾值，出現超時故障。恢復方法：在這種情況下，bq2461x對電池施加I故障電流。此小電流用於檢測蓄電池拆卸情況，只要蓄電池電壓保持在充電閾值以下，該電流就會保持接通。如果電池電壓高於充電閾值，bq2461x將禁用故障電流並執行條件1中所述的恢復方法。采用CE低或POR條件也可以清除故障。
3.5.20 CE（充電使能）
開路漏極PG（功率良好）輸出指示VCC電壓是否有效。當bq2461x有一個有效的VCC輸入（不在UVLO、ACOV或睡眠模式下）時，開路漏極FET就會打開。PGpin可用於驅動LED或與主機處理器通信。
3.5.21 充電狀態
CE數字輸入用於禁用或啟用充電過程。如果滿足所有其他充電條件，此引腳上的高電平信號將啟用充電（請參閱啟用和禁用充電）。此引腳上的高到低轉換也會重置所有計時器和故障條件。CE引腳上有一個內部1 MΩ下拉電阻器，因此如果CE浮動，充電不會開啟。
3.5.22 電池檢測輸出
開路漏極STAT1和STAT2輸出指示各種充電器操作，如表2所示。這些狀態引腳可用於驅動LED或與主機處理器通信。關表示開漏晶體管關斷。
PCB設計
官方建議
開關節點的上升和下降時間應最小化，以使開關損耗最小。部件的合理布局以盡量減少高頻電流路徑回路（見圖23）對於防止電磁場輻射和高頻共振問題非常重要。下面是一個正確布局的PCB布局優先級列表。根據這個特定的順序來布置PCB是必要的。
1將輸入電容器盡可能靠近開關MOSFET電源和接地連接，並使用盡可能短的銅跡線連接。這些零件應該放在PCB的同一層上，而不是放在不同的層上，並使用通孔進行連接。
2集成電路應放置在靠近開關MOSFET柵極端子的地方，以保持柵極驅動信號的軌跡較短，以便進行干凈的MOSFET驅動。集成電路可以放置在開關MOSFET的PCB層的背面。
3將電感器輸入端盡可能靠近開關MOSFET輸出端。盡可能減小該軌跡的銅面積，以降低電場和磁場輻射，但應使該軌跡足夠寬以承載充電電流。請勿將多層並行用於此連接。最小化從這個區域到任何其他軌跡或平面的寄生電容。
4電流采樣電阻應該放在電感輸出的旁邊。將穿過采樣電阻的感測引線布線回同一層中的IC，彼此靠近（盡量減少回路面積），不要將感測引線穿過高電流路徑（有關最佳電流精度的開爾文連接，請參見圖24）。將去耦電容器放在IC旁邊。
5將輸出電容器放在感應電阻輸出和接地旁邊。
6在連接到系統接地之前，輸出電容器必須與連接到輸入電容共地。
7將模擬地(AGND)與電源地(GND)分開布線，並使用一個接地連接將GND連接到AGND。就在集成電路下面，使用鋪銅模擬接地，但要避免電源引腳，以減少感應和電容噪聲耦合。將AGND連接到GND。使用熱墊作為單個接地連接點，將AGND和GND連接在一起。或者使用一個0Ω的電阻將AGND連接到GND（在這種情況下，熱墊應連接到AGND）。強烈建議在熱墊下使用星形連接。
8將IC封裝背面裸露的熱焊盤焊接到PCB地上，這是至關重要的。確保IC正下方有足夠的熱通孔，連接到其他層的接地層。
9將去耦電容器放在IC引腳旁邊，並使跟蹤連接盡可能短。
10所有過孔的大小和數量必須足以滿足給定的當前路徑
PCB一般要求
除此之外還要注意電流與線寬、銅厚之間的關系
差分線:
盡量減少高頻電流路徑回路
bq2461x設備是一個獨立的集成鋰離子或鋰聚合物電池充電器。該裝置采用開關頻率恆定的開關模式同步降壓PWM控制器。該設備控制外部開關，以防止電池放電回輸入，連接適配器到系統，並使用6伏柵極驅動器將電池連接到系統，以提高系統效率。bq2461x的特點是動態電源管理(DPM)，當達到輸入功率限制時降低電池充電電流，以避免在同時向系統和電池充電器供電時AC適配器過載。一個高度精確的電流感應放大器可以精確測量來自交流適配器的輸入電流，以監測整個系統的功率。輸入電流限制可通過設備的ACSET引腳配置。bq2461x有一個電池檢測方案，允許它自動檢測電池的存在和缺少。當電池被檢測到時，充電開始於三個階段之一(取決於電池電壓):預充電、恆流(快速充電電流調節)和恆壓(快速充電電壓調節)。當達到終止電流閾值時，設備將終止充電。當電池電壓降至充電閾值(V RECHG)以下時，開始一個充電周期。可通過ISET1和ISET2引腳配置預充電、恆流和終止電流，使電池充電配置更加靈活。在充電過程中，設備集成了電池過壓保護、電池短路檢測(V BATSHT)、熱關機(內部T SHUT和TS引腳)、安全定時器過期(TTC引腳)、輸入電壓保護(V ACOV)等故障監控，確保電池安全。bq2461x有三個狀態引腳(STAT1, STAT2, PG)來指示充電狀態和輸入電壓(AC適配器)狀態。這些引腳可以用來驅動led或與主機處理器通信。
上圖額定參數:
為使bq2461x正常工作，VCC必須為5 V至28 V（bq24610）或24 V（bq24617）。要開始充電，VCC必須高於SRN至少500毫伏（否則，設備將處於休眠模式）。TI建議輸入電壓至少比電池電壓高1.5 V到2 V，考慮到高側FET（Rdson）、電感器（DCR）和輸入感測電阻（ACP和ACN之間）的直流損耗、VCC和輸入電源之間的RBFET體二極管壓降以及電池感應電阻（SRP和SRN之間）。輸入電源的功率限制必須大於系統負載或電池充電所需的最大功率（兩者中的較大者）。