典型应用电路 : 输入电源 M1 D1 L RCS C1 C5 100nF D2 C6 BAT VG DRV VCC R1 R5 CSP BAT D3 D4 HM4067 NC 12 R7 C7 R2 NTC R FB 10 CHRG COM2 9 DO

Similar documents
典型应用电路 : 图 1 典型应用电路 订购信息 : 型号包装工作温度过充电电压和浮充电压 HM4067C 盘装, 每盘 2500 只 -40 到 V/13.55V

电源管理类产品

Microsoft Word - DSC-CN3765.doc

Microsoft Word - DSC-CN3722.doc

电源管理类产品

Microsoft Word - DSC-CN3762.doc

Microsoft Word - DSC-CN3795.doc

Microsoft Word - DSC-CN3795.doc

电源管理类产品

Microsoft Word - DSC-CN3300.DOC

单节锂电池同步开关降压充电 IC 1 特性 同步开关降压充电 充电效率 94%(3.7V/2A) 最大充电电流 3A 充电电流外部电阻可调节 自动调节输入电流, 可兼容小电流适配器 支持 4.20V/4.30V/4.35V/4.4V 电池 支持充电 NTC 温度保护 支持 LED 充电状态指示 功率

电子技术基础 ( 第 版 ) 3. 图解单相桥式整流电路 ( 图 4-1-3) 电路名称电路原理图波形图 整流电路的工作原理 1. 单相半波整流电路 u 1 u u sin t a t 1 u 0 A B VD I A VD R B

Microsoft Word - DSC-CN5711.doc

深圳明和科技

描述 HM4034 是一款 5V 带有散热片的 SOP8 封装与较少的外部元件数目使得 HM4034 成为便携式应用的理想选择 HM4034 可以适合 USB 电源和适配器电源工作 当输入电压 ( 交流适配器或 USB 电源 ) 被拿掉时, HM4034 自动进入一个低电流状态, 将电池漏电流降至

EG1182 芯片数据手册

Microsoft Word - DW01

USB-Compatible Lithium-Ion Battery Charger with Thermal Regulation

控制器 EtherCAT EtherCAT EtherCAT 接下一个电机驱动模块 (X4) 接下一个电机驱动模块 (X5) X11 IN X4 IN X3 OUT X5 IN X6 OUT X2 X1 X4 IN X3 OUT X5 IN X6 OUT X2 X1 SYS STA DC BUS D

SM74HC164

LED 显示屏驱动 IC2011V1.1 SM16125 概述 SM16125 是专为 LED 显示屏设计的驱动芯片, 内建 CMOS 位移寄存器与锁存功能, 可以将串行的输入数据转换成并行输出数据格式 SM16125 提供 16 个电流源, 可以在每个输出端口提供 3 45mA 的恒定电流, 大小

SM74HC164

Application Note Transient Voltage Suppressors (TVS) for 表 1 VISHAY 的 SM6T 系列的电特性 25 C 型号 击穿电压 器件标识码 V BR AT I T I T 测试电流 (ma) 关态电压 V RM 漏电流 I RM AT V

Microsoft PowerPoint - IC测试培训二.ppt

AP8810 LED驱动IC

<4D F736F F D20464D A3A8B5A5BDDAEFAEB5E7B3D8B1A3BBA44943A3A9>

TONE RINGER

<4D F736F F D20424D313044A3A8B5A5BDDAEFAEB5E7B3D8B1A3BBA44943A3A9>

特 点

Microsoft Word - HTL7G06S009P_V2.3_CH.doc

Slide 1

Microsoft Word - MD77XX产品说明书.doc

XT1861

3A充电2.4A放电高集成度移动电源SOC

Microsoft Word - PT4207_DSB_CH0.1.doc

Microsoft PowerPoint - SMPS Solutions with On-Bright Power IC [兼容模式]

A20_banana_v12_141107

CL6807_EN

TP83 dsh_无页脚.doc

3A充电2.4A放电高集成度移动电源SOC

额定规格 / 性能 单相 标准认证 UL CSA. NO. EN-- 额定规格输入 环境温度 项目电压电平额定电压使用电压范围输入电流型号动作电压复位电压 - B ma 以下 DC~V DC.~V DC.V 以下 DC.V 以上 - BL ma 以下 输出 项目 * 根据环境温度的不同而不同 详情请

<4D F736F F D20C9EEDBDACAD0B6ABB3CFD0C5B5E7D7D3BFC6BCBCD3D0CFDEB9ABCBBEBDE9C9DCBCB0BFE2B4E6>

HT4921 SPEC

介绍

概述

V3406 SPEC(English)

浙江朗威微系统有限公司

MCU产品规格书

Microsoft Word - FM9907E(1A同步移动电源IC)

SD42522AZ

HTN7G27S010P

大16开产品画册排版.cdr

上海芯龙半导体技术股份有限公司

N-沟道功率MOS管/ N-CHANNEL POWER MOSFET SIF830

DESCRIPTION

adsd

第 3 章分立元件基本电路 3.1 共发射极放大电路 3.2 共集电极放大电路 3.3 共源极放大电路 3.4 分立元件组成的基本门电路

概述

规格书编写规范

Microsoft PowerPoint - vlsi_chapter02

HM2720 高精度 高效率 低成本离线式功率开关 特点 概述 85Vac~265Vac 全电压输入 输出电压 5V 9V 和 12V 通过 SEL 脚设定 SEL 悬空,Vout=5V SEL=160Kohm 电阻,Vout=9V SEL 短路到地,Vout=12V 低成本 BUCK 方案 快速启

HT77xxB 5V/100mA PFM 异步升压转换器 特性 低启动电压 :0.85V ( 典型值 ) 效率高达 85% 超低空载输入电流 高输出电压精度 :±2.5% 固定输出电压 : 1.8V/2.2V/2.7V/3.0V/3.3V/3.7V/5.0V 超低关机电流 :0.1μA ( 典型值

General Describtion

High Speed LDO Regulators, Low ESR Cap

High Speed LDO Regulators, Low ESR Cap

华微斯帕克 SPE05M50T-A/C 说明书 Control Part 智能功率模块 (IPM), 500V/5A 3 相全桥驱动 主要功能及额定参数 : 500V,5A( 脉冲峰值 )2.4A( 连续电流 ) 下臂 MOSFET 源极输出 内置自举二极管 DIP23-FP SOP23-FP 特点

Microsoft Word - S7002_DS_V0.2 - no logo版本.docx

Microsoft Word - GR8876A Preliminary Datasheet-CN doc

Microsoft Word - RM6203中文规格书 doc

TONE RINGER

MCU产品规格书

DESCRIPTION

HT647PL

PIN 脚分布图 : 管脚描述 : 管脚号 管脚名 管脚描述 1 SW 功率开关的漏端 2 GND 信号和功率地 3 DIM 开关使能 模拟和 PWM 调光端 4 CS 电流采样端, 采样电阻接在 CS 和 VIN 端之间 5 VIN 电源输入端, 必须就近接旁路电容 芯片框图 :

SM7022C AC/DC PWM 功率开关 v1.6 SM7022C 特点 85Vac~265Vac 宽电压输入 待机功耗小于 集成高压启动电路 集成高压功率开关 45KHz 固定开关频率 9V~39V 宽 VDD 工作电压范围 电流模式 PWM 控制方式 内置过温 过流

NCP W PFC 设计程序.doc

HTN7G27S010P

管脚 管脚描述 管脚号 管脚名称 描述 1 SW 功率管的漏端 2 GND IC 地 3 DIM IC 使能端 模拟调光和 PWM 调光输入端 4 CS 电流采样端, 采样电阻接在 CS 与 VIN 之间 5 VIN 电源输入端, 必须紧挨引脚接旁路电容到地 - Exposed PAD (SOT89

MM3474series application note_C_Rev1_1.xls

概述

COPO Microelectronics Co., Ltd ` CP2031 3W,Qi V1.2.1-Compliant Wireless Power Receiver and Power Supply 3W, 符合 Qi V1.2.1 无线功率接收及电源管理

技术文档

<453A5C45C5CC5CB9E6B8F1CAE95CB9E6B8F1CAE95CB9E6B8F1CAE95CD2D1CDEAB3C9B9E6B8F1CAE95C464D A3A84C4544C7FDB6AFCFB5C1D0A3A92E646F63>

绝对最大额定值 ABSOLUTE RATINGS (Tc=25 ) 数值 Value 项 目 符号 C 单位 Parameter Symbol S F Unit 最高漏极 - 源极直流电压 Drain-Source Voltage V DSS 200 V 连续漏极电流 Drain Current -

绝对最大额定值 ABSOLUTE RATINGS (Tc=25 ) 数值 Value 项 目 符号 C 单位 Parameter Symbol S F Unit 最高漏极 - 源极直流电压 Drain-Source Voltage V DSS 200 V 连续漏极电流 Drain Current -

绝对最大额定值 ABSOLUTE RATINGS (Tc=25 ) 项 目 Parameter 最高漏极 - 源极直流电压 Drain-Source Voltage 连续漏极电流 Drain Current -continuous 最大脉冲漏极电流 ( 注 1) Drain Current -pul

封装形式 XN /1.5A 高调光比 LED 恒流驱动器 引脚功能说明 引脚 符号 功能说明 1 W 功率开关的漏端 2 GND 信号和功率地 3 DIM 开关使能 模拟和 PWM 调光端 4 CN 电流采样端, 采样电阻接在 CN 和 IN 端之间 5 IN 电源输入端, 必须就近接旁

Microsoft Word - AP2962B V2.0中文

第 5 卷第 9 期 3 9 年 月 电力电容器与无功补偿 &+ 1 ) + ; & ).& &+ 1 & / ) 5 93 & 9 *67893: + 99: 单相 谐波补偿电流对直流侧电压和电流纹波的影响分析!"#$%&'!"#$%&' '& ( ')*&+,& '(-./01 &

<4D F736F F D20CCF9C6ACB8DFB7D6D7D3D7D4BBD6B8B4B1A3CFD5CBBF2E646F63>

页边距:上3

MD71XX 系列高耐压低压差型


DESCRIPTION

Transcription:

5A 铅酸电池充电管理集成电路 HM4067 概述 : HM4067 是 PWM 降压模式铅酸电池充电管理集成电路, 独立对铅酸电池充电进行自动管理, 具有封装外形小, 外围元器件少和使用简单等优点 HM4067 具有涓流, 恒流, 过充电和浮充电模式, 非常适合铅酸电池的充电 在过充电和浮充电模式, 充电电压由外部电阻分压网络设置 ; 在恒流充电模式, 充电电流通过一个外部电阻设置 对于深度放电的电池, 当电池电压低于所设置的过充电电压的 81.8% 时,HM4067 用所设置的恒流充电电流的 13% 对电池进行涓流充电 在过充电阶段, 充电电流逐渐减小, 当充电电流降低到外部电阻所设置的值时, HM4067 进入浮充电状态 在浮充电状态, 如果电池电压下降到所设置的过充电电压的 81.8% 时, 自动开始新的充电周期 当输入电源掉电或者输入电压低于电池电压时, HM4067 自动进入低功耗的睡眠模式 其它功能包括输入低电压锁存, 电池温度监测, 电池端过压保护和充电状态指示等 HM4067 采用 16 管脚 TSSOP 封装 应用 : 铅酸电池充电 不间断电源 备用电池应用 便携式工业和医疗仪器 独立电池充电器 特点 : 宽输入电压范围 :7.5V 到 28V 对铅酸电池进行完整的充电管理 过充电和浮充电电压由外部电阻分压网络设置 充电电流达 5A PWM 开关频率 :300KHz 恒流充电电流由外部电阻设置 对深度放电的电池进行涓流充电 过充点结束电流由外部电阻设置 电池温度监测功能 自动再充电功能 双状态指示 软启动功能 电池端过压保护 工作环境温度 :-40 到 +85 采用 16 管脚 TSSOP 封装 产品无铅, 无卤素元素, 满足 RoHS 管脚排列 : VG PGND GND 1 2 3 16 DRV 15 VCC 14 BAT CHRG 4 13 CSP HM4067 DONE 5 12 NC TEMP 6 11 COM3 EOC 7 10 FB COM1 8 9 COM2 1

典型应用电路 : 输入电源 M1 D1 L RCS C1 C5 100nF D2 C6 BAT 15 1 16 VG DRV VCC R1 R5 CSP BAT 13 14 D3 D4 HM4067 NC 12 R7 C7 R2 NTC R3 4 5 6 7 FB 10 CHRG COM2 9 DONE COM1 8 TEMP 11 COM3 EOC GND PGND 3 2 C2 100nF C3 470pF R4 120 C4 220nF R6 图 1 典型应用电路 订购信息 : 型号工作温度恒压充电电压 HM4067-40 到 +85 外部电阻分压网络设置 2

管脚描述 : 管脚序号 名称 说明 1 VG 内部电压调制器输出 为内部驱动电路提供电源 在 VG 管脚和 VCC 管脚之间接一个 100nF 的电容 2 PGND 功率地 3 GND 模拟地 4 CHRG 漏极开路输出端 在涓流充电, 恒流充电和过充电状态, 内部晶体管将此管脚拉到低电平 ; 否则, 此管脚为高阻状态 5 DONE 漏极开路输出端 在浮充电状态, 内部晶体管将此管脚拉到低电平 ; 否则, 此管脚为高阻状态 6 TEMP 电池温度监测输入端 在此管脚到地之间连接一个负温度系数的热敏电阻 7 EOC 过充电结束电流设置端 将此管脚直接接到地或者通过一个电阻接到地, 用来设置过充电结束电流 8 COM1 回路补偿输入端 1 在此管脚到地之间接一个 470pF 的电容 9 COM2 回路补偿输入端 2 在此管脚到地之间串联连接一个 120Ω 的电阻和一个 220nF 的电容 10 FB 电池电压反馈端 外接电阻分压网络以设置过充电电压和浮充电电压 11 COM3 回路补偿输入端 3 在此管脚到地之间接一个 100nF 的电容 12 NC 没有连接 13 CSP 充电电流检测正输入端 此管脚和 BAT 管脚测量充电电流检测电阻 RCS 两端的电压, 并将此电压信号反馈给芯片进行电流调制 14 BAT 充电电流检测负输入端 此管脚和 CSP 管脚测量充电电流检测电阻 RCS 两端的电压, 并将此电压信号反馈给芯片进行电流调制 15 VCC 外部电源输入端 VCC 也是内部电路的电源 此管脚到地之间需要接一个滤波电容 16 DRV 驱动片外 P 沟道 MOS 场效应晶体管的栅极 极限参数 VCC,VG,DRV,CHRG,DONE 到 GND 的电压. -0.3V to 30V CSP,BAT 到 GND 的电压.. -0.3V to 28V COM3 到 GND 的电压....6.5V 其它管脚到 GND 的电压... -0.3V to V COM3 +0.3V 存储温度..... -65 ---150 工作环境温度.. -40 ---85 焊接温度 (10 秒 ).. 300 超出以上所列的极限参数可能造成器件的永久损坏 以上给出的仅仅是极限范围, 在这样的极限条件下工作, 器件的技术指标将得不到保证, 长期在这种条件下还会影响器件的可靠性 3

电气特性 : (VCC=15V,T A =-40 到 85, 除非另有注明 ) 参数符号测试条件最小典型最大单位 输入电压范围 VCC 7.5 28 V 低电压锁存阈值 UVLO 4.2 6 7. 3 V 芯片工作电流 I VCC V BAT > V REG 1.2 1.7 2.2 ma FB 管脚反馈电压 V FB FB 管脚电压, 过充电模式 3.6 V FB 管脚电压温度系数 TC FB FB 管脚电压, 过充电模式 3.5mV / FB 管脚偏置电流 I FB V FB =4V 40 260 na 电流检测电压 V BAT >81.8% V OC ( 注 1) 165 17 5 18 5 V CS (V CSP -V BAT ) V BAT <81.8% V OC ( 注 1) 13 23 33 mv 流入 BAT 管脚电流 I BAT V BAT =12V 5 10 15 ua 涓流充电阈值 V PRE FB 管脚电压上升 81.8% 浮充电调制电压 V FLOAT 浮充电模式 93.1% V OC 再充电阈值 V RE FB 管脚电压下降 81.8% ( 注 1) 过压阈值 Vov 电池端电压上升 1.06 1.08 1.1 过压释放阈值 Vclr 电池端电压下降 0.98 1 1.02 TEMP 管脚 上拉电流 I up 38 50 62 ua 比较器高端阈值 Vthh TEMP 管脚电压上升 1.57 1. 61 1. 65 V 比较器低端阈值 Vthl TEMP 管脚电压下降 0.145 0.1 75 0.205 V CHRG 管脚 CHRG 管脚下拉电流 I CHRG V CHRG =1V, 恒流充电模式 7 12 18 ma CHRG 管脚漏电流 I LK1 V CHRG =25V, 浮充电模式 1 ua DONE 管脚管脚下拉电流 I DONE V DONE =1V, 浮充电模式 7 12 18 ma 管脚漏电流 I LK2 V DONE =25V, 恒流充电模式 1 ua 振荡器频率 f osc 240 300 360 khz 最大占空比 Dmax 94 % 睡眠模式 V BAT =8V 0.06 0. 1 0. 14 睡眠模式阈值 V SLP VCC falling V BAT =12V 0.1 0. 14 0. 18 ( 测量 VCC-V BAT ) V BAT =18V 0.18 0. 23 0. 28 V V BAT =8V 0.26 0. 32 0. 39 睡眠模式释放阈值 V SLPR VCC rising, V BAT =12V 0.32 0. 42 0. 52 ( 测量 VCC-V BAT ) V BAT =18V 0.38 0. 47 0. 58 V DRV 管脚 V DRV 高电平 (VCC-V DRV ) VH I DRV =-10mA 60 mv V DRV 低电平 (VCC-V DRV ) VL I DRV =0mA 5 6.5 8 V 上升时间 t r Cload=2nF, 10% to 90% 30 4 0 6 5 ns 下降时间 t f Cload=2nF, 90% to 10% 30 4 0 6 5 ns Rev 1.1 4

注 1:V OC 是在过充电模式 BAT 管脚的调制电压 详细描述 : HM4067 是 PWM 降压型铅酸电池充电管理芯片, 具有涓流, 恒流, 过充电和浮充电模式 恒流充电电流由连接于 CSP 管脚和 BAT 管脚之间的电流检测电阻 R CS 设置, 在过充电和浮充电模式, 充电电压由外部电阻分压网络设置 当 VCC 管脚电压大于低压锁存阈值, 并且大于电池电压时, 充电器正常工作, 对电池充电 如果电池电压低于所设置的过充电电压的 81.8% 时, 充电器自动进入涓流充电模式, 此时充电电流为所设置的恒流充电电流的 13% 当电池电压大于所设置的过充电电压的 81.8% 时, 充电器进入恒流充电模式, 此时充电电流由内部的 175mV 基准电压和一个外部电阻 R CS 设置, 即充电电流为 175mV/R CS 当电池电压继续上升接近过充电电压时, 充电器进入过充电模式, 充电电流逐渐减小 当充电电流减小到 EOC 管脚电阻设置的过充电结束电流时,HM4067 进入浮充电模式, 此时 BAT 管脚电压被调制在浮充电电压 漏极开路输出管脚内部的晶体管关断, 输出为高阻态 ; 另一个漏极开路输出管脚内部的晶体管接通, 输出低电平, 以指示浮充电状态 在浮充电状态, 如果断开输入电源, 再重新接入, 将开始一个新的充电周期 ; 如果电池电压下降到再充电阈值 ( 过充电电压的 81.8%), 那么也将自动开始新的充电周期 当输入电压掉电时,HM4067 自动进入睡眠模式, 内部电路被关断, 这样可以减少电池的电流消耗, 延长待机时间 为了监测电池温度, 需要在 TEMP 管脚和 GND 管脚之间连接一个 10kΩ 的负温度系数的热敏电阻 如果电池温度超出正常范围, 充电过程将被暂停, 直到电池温度回复到正常温度范围内为止 HM4067 内部还有一个过压比较器, 当 BAT 管脚电压由于负载变化或者突然移走电池等原因而上升时, 如果 BAT 管脚电压上升到过充电电压的 1.08 倍时, 过压比较器动作, 关断片外的 P 沟道 MOS 场效应晶体管, 充电器暂时停止, 直到 BAT 管脚电压回复到恒压充电电压以下 在某些情况下, 比如在电池没有连接到充电器上, 或者电池突然断开,BAT 管脚的电压可能会达到过压保护阈值 此为正常现象 充电电流和充电电压示意图如图 2 所示 涓流充电恒流充电过充电 浮充电 VOC*81.8% 过充电结束电流 充电电流电池电压 图 2 充电过程示意图 5

应用信息 低电压锁存 (UVLO) 芯片内部的低电压锁存电路监测输入电压, 当输入电压低于 6V( 典型值 ) 时, 内部电路被关断, 充电器不工作 过充电电压的设置如图 1 所示, 电池端的电压通过电阻 R6 和 R7 构成的电阻分压网络反馈到 FB 管脚,HM4067 根据 FB 管脚的电压决定充电状态 当 FB 管脚的电压接近 3.6V 时, 充电器进入过充电状态 在过充电状态, 充电电流逐渐下降,BAT 管脚电压保持不变 考虑到流入 FB 管脚的偏置电流, 在过充电状态电池端对应的的电压为 : V BAT =3.6 (1+R7/R6)+I B R7 其中,I B 是 FB 管脚的偏置电流, 其典型值为 40nA 从上式可以看到,FB 管脚偏置电流导致电阻分压网络的分压结果存在误差, 误差值为 I B R7 假设 R7= 500KΩ, 那么误差值约为 20 毫伏 所以在设计电阻分压网络时, 应该将上述误差考虑在内 可设置的过充电电压不能大于 25V 由于电阻 R6 和 R7 会从电池消耗一定的电流, 在选取 R6 和 R7 的电阻值时, 应首先根据所允许消耗的电流选取 R6+R7 的值, 然后再根据上式分别计算 R6 和 R7 的值 涓流充电在充电状态, 如果电池电压低于所设置的过充电电压的 81.8%, 充电器进入涓流充电模式, 此时充电电流为所设置的恒流充电电流的 13% 充电电流的设置恒流充电电流由下式决定 : 其中 : I CH 是恒流充电电流 R CS 是连接于 CSP 管脚和 BAT 管脚之间的充电电流检测电阻过充电结束电流的设置在过充电模式, 充电电流逐渐减小, 当充电电流减小到 EOC 管脚的电阻所设置的过充电结束电流时, 过充电结束, 充电器进入浮充电状态 过充电结束电流由下式决定 : 其中 : I EOC 过充电结束电流, 单位为安培 Rext 是从 EOC 管脚到地之间连接的电阻, 单位为欧姆 Rext 的电阻值不能大于 100KΩ, 否则充电将不能正常结束 R CS 是在 CSP 管脚和 BAT 管脚之间的充电电流检测电阻, 单位为欧姆 根据上面的公式可以计算过充电结束电流与恒流充电电流的比值 : 当 Rext=0 时,I EOC /I CH =9.17%, 即用户可设置的最小过充电结束电流为所设置的恒流充电电流的 10.5% 6

当 Rext=100KΩ 时,I EOC /I CH =73%, 即用户可设置的最大过充电结束电流为所设置的恒流充电电流的 83.5% 浮充电模式 过充点状态结束以后 HM4067 进入浮充电状态, 在浮充电状态,BAT 管脚的电压被调制在过充电电压 (V OC ) 的 93.1% 浮充电模式的存在可以弥补由于电池自放电或者负载所导致的电池能量损失 自动再充电 在浮充电状态, 如果输入电源和电池仍然连接在充电器上, 由于电池自放电或者负载的原因, 电池电压 逐渐下降, 当电池电压降低到所设置的过充电电压的 81.8% 时, 将开始新的充电周期 电池温度监测 为了监测电池的温度, 需要一个紧贴电池的负温度系数的热敏电阻 当电池的温度超出可以接受的范围 时, 充电将被暂时停止, 直到电池温度回复到正常范围内 负温度系数的热敏电阻应该连接在 TEMP 管脚和地之间 在芯片内部,TEMP 管脚连接到两个比较器的输 入端, 其低电压阈值为 175 毫伏, 对应正常温度范围的上限温度点 ; 高电压阈值为 1.6 伏特, 对应正常温度 范围的下限温度点 TEMP 管脚的上拉电流为 50uA, 所以负温度系数的热敏电阻值在 25 时应该为 10kΩ, 在上限温度点时其 电阻值应该大约为 3.5kΩ( 约对应 50 ); 在下限温度点时其电阻值应该大约为 32kΩ( 约对应 0 ) 一些负 温度系数热敏电阻, 比如 TH11-3H103F,MF52(10 kω),qwx-103 和 NCP18XH103F03RB 等, 都能与 HM4067 配合使用 前面所列负温度系数的热敏电阻的型号仅供参考, 用户可以根据具体需要选择合适的 型号 如果在上限温度点和下限温度点处负温度系数热敏电阻值比 3.5 kω 和 32kΩ 稍微大一点, 用户可以通过同 热敏电阻并联一个普通电阻, 将正常工作温度范围向下移动 ; 反之, 可以同热敏电阻串联一个普通电阻, 将正常工作温度范围向上移动 如果不用电池温度监测功能, 只要在 TEMP 管脚到地之间接一个 10KΩ 的电阻即可 状态指示 HM4067 有两个漏极开路状态指示输出端 : 管脚和 管脚 在涓流, 恒流和过充电状态, 管 脚被内部晶体管下拉到低电平, 在其它状态 管脚为高阻态 在浮充电状态, 管脚被内部晶体 管下拉到低电平, 在其它状态, 管脚为高阻态 当电池没有接到充电器时,HM4067 将输出电容充电到浮充电电压, 并保持在浮充电状态 当不用状态指示功能时, 将不用的状态指示输出端接到地 表 1 列明了两个状态指示端口对应的充电器状态 这里假设红色 LED 连接到 管脚, 绿色 LED 连接到 管脚, 其连接方式如图 1 所示 管脚 管脚 状态描述 低电平 ( 红色 LED 亮 ) 高阻态 ( 绿色 LED 灭 ) 涓流, 恒流和过充电模式 高阻态 ( 红色 LED 灭 ) 低电平 ( 绿色 LED 亮 ) 浮充电模式 高阻态 ( 红色 LED 灭 ) 高阻态 ( 绿色 LED 灭 ) 三种可能情况 VCC 管脚电压低于低压锁存电压, 或者 VCC 管脚电压低于 BAT 管脚电压, 或者 电池温度异常 表 1 状态指示说明 片外功率管驱动 HM4067 的 DRV 管脚用于驱动片外 MOS 场效应晶体管的栅极, 该管脚能够提供比较大的瞬态电流以快速接通和关断片外 MOS 场效应晶体管 在驱动 2nF 的负载情况下, 上升时间和下降时间典型值为 40nS 一般来讲, 一个导通电阻为 50 毫欧的 MOS 场效应晶体管的等效电容大约为 2nF 7

HM4067 内部有钳位电路, 以保证 DRV 管脚的低电平比 VCC 管脚的电压低 8V( 最大值 ) 比如, 假设 VCC 的电压为 20V, 那么 DRV 管脚的低电平为最小 12V 这样, 一些具有极低导通电阻的低压 P 沟道 MOS 场效应晶体管可以与 HM4067 配合使用, 从而提高了充电器的工作效率 回路补偿为了保证电流调制回路和电压调制回路的稳定性, 需要下面的回路补偿元件 : (1) 从 COM1 管脚到地之间接一个 470pF 的电容 ( 图 1 中的电容 C3) (2) 从 COM2 到地之间串联连接一个 120Ω 的电阻和一个 220nF 的瓷片电容 ( 图 1 中的电容 R4 和 C4) (3) 从 COM3 到地之间连接一个 100nF 的瓷片电容 ( 图 1 中的电容 C2) (4) 图 1 中的电容 C7 的取值大致按照右式估算 :C7=8 (R6/R7) ( pf) 输入和输出电容输入电容对输入电源起滤波作用, 需要吸收在输入电源上产生的纹波电流, 所以输入电容必须有足够的额定纹波电流 在最坏情况下, 输入电容的额定 RMS 纹波电流需要达到充电电流的二分之一 对输出电容的选择, 为了降低输出端的纹波电压和改善瞬态特性, 主要考虑串联等效电阻 (ESR) 一般来讲,10uF 的输出电容可以满足要求 电感的选择在正常工作时, 瞬态电感电流是周期性变化的 在 P 沟道 MOS 场效应晶体管导通期间, 输入电压对电感充电, 电感电流增加 ; 在 P 沟道 MOS 场效应晶体管关断期间, 电感向电池放电, 电感电流减小 电感的纹波电流随着电感值的减小而增大, 随着输入电压的增大而增大 较大的电感纹波电流会导致较大的纹波充电电流和磁损耗 所以电感的纹波电流应该被限制在一个合理的范围内 电感的纹波电流可由下式估算 : 其中 : f 是开关频率,300KHz L 是电感值 V BAT 电池电压 VCC 是输入电压在选取电感值时, 可将电感纹波电流限制在 I L =0.4 I CH,I CH 是充电电流 请留意最大电感纹波电流 I L 出现在输入电压最大值和电感最小值的情况下 所以充电电流较低时, 应该选用较大的电感值 关于电感值的选择, 请参考表 2: 充电电流 输入电压 电感值 1A >20V 40uH <20V 30uH 2A >20V 30uH <20V 20uH 3A >20V 20uH <20V 15uH 4A >20V 15uH <20V 10uH 5A >20V 10uH <20V 8uH 表 2 电感值的选择 8

MOSFET 的选择 HM4067 的应用电路需要使用一个 P 沟道 MOS 场效应晶体管 选择该 MOS 场效应晶体管时应综合考虑转换效率,MOS 场效应晶体管功耗以及最高温度 在芯片内部, 栅极驱动电压被钳位在 5.8V( 典型值 ), 可以使用低开启电压的 P 沟道 MOS 场效应晶体管 所以需要留意该 MOS 场效应晶体管的击穿电压 BV DSS 要大于最高输入电压 选择 P 沟道 MOS 场效应晶体管时需要考虑的因素包括导通电阻 Rds(on), 栅极总电荷 Qg, 反向传导电容 C RSS, 输入电压和最大充电电流 MOS 场效应晶体管的最大功耗可以用下式来近似 : 其中 : Pd 是 MOS 场效应晶体管的功耗 VBAT 是电池的最高电压 VCC 是最小输入电压 Rds(on) 是 P 沟道场效应晶体管在室温 (25 ) 条件下的导通电阻 ICH 是充电电流 dt 是 P 沟道 MOS 场效应晶体管的实际温度与室温 (25 ) 的温度差除了前面公式所描述的导通损耗 I 2 Rds(on) 外,MOS 场效应晶体管还有开关损耗, 开关损耗随着输入电压的增加而增加 一般来讲, 在输入电压小于 20V 时, 导通损耗大于开关损耗, 应该优先考虑导通电阻比较小的 MOS 场效应晶体管 ; 在输入电压大于 20V 时, 开关损耗大于导通损耗, 应该优先考虑反向传导电容 C RSS 比较小的 MOS 场效应晶体管 一般 C RSS 的值在 MOS 场效应晶体管的技术规格书中都有列明, 如果没有明确列明该电容值, 可由公式 C RSS = Q GD /ΔV DS 来估算 很多型号的 MOS 场效应晶体管, 比如 HM4459,HM9435 和 HM3407A, 都可以选用 前面所列 MOS 场效应晶体管的型号仅供参考, 用户需要根据具体要求来选用适合的型号 二极管的选择在典型应用电路图 1 中的二极管 D1 和 D2 均为肖特基二极管 这两个二极管通过电流能力至少要比充电电流大 ; 二极管的耐压要大于最低输入电压的要求 二极管 D1 和 D2 的选择原则为够用即可, 如果所选用二极管的通过电流能力或耐压远远超过所需要的值, 由于这样的二极管具有较高的结电容, 将增加充电器的开关损耗, 降低效率 利用 TEMP 管脚实现充电禁止功能利用 TEMP 管脚可以实现充电禁止功能, 如图 3 所示 : HM4067 控制信号 M1 NTC TEMP GND 注 :M1 为 N 沟道场效应晶体管 图 3 利用 TEMP 管脚实现充电禁止功能 9

当控制信号为高电平时,M1 导通,TEMP 管脚为低电平, 禁止充电 ; 当控制信号为低电平时,M1 关断,TEMP 管脚的电压由 NTC 电阻值决定, 进行正常的电池温度监测 关于睡眠模式电池电流在图 1 所示的典型应用电路中, 当输入电压掉电或者输入电压低于电池电压时,HM4067 进入睡眠模式 在睡眠模式电池消耗的电流包括 : (1) 流入 BAT 管脚和 CSP 管脚的电流, 大约为 10uA(V BAT =12V) (2) 从电池端经过二极管 D1 流到输入电压端的电流, 此电流由二极管 D1 的漏电流决定此电流对输入端电容 C1 充电, 输入端电压会有一定程度的提高 为了避免误操作, 可以同电容 C1 并联一个电阻, 将二极管 D1 的漏电流通过电阻放掉, 电阻值取决于二极管 D1 的漏电流, 一般 20KΩ 左右的电阻可以满足要求 (3) 从电池端经过二极管 D2 流到地 (GND) 的电流, 此电流由二极管 D2 的漏电流决定设计 PCB 的考虑为了保证 HM4067 能够正常工作和提高转换效率, 在设计 PCB 时, 需要考虑下面几点 : (1) 为了保证尽可能低的电磁辐射, 两个二极管,P 沟道 MOS 场效应晶体管, 电感和输入滤波电容的引线要尽量短 输入电容的正极到 P 沟道 MOS 场效应晶体管的距离也要尽量短 (2) 在 COM1,COM2 和 COM3 管脚的回路补偿元件的接地端要接到 HM4067 的模拟地 (GND), 这样可以避免开关噪声影响回路的稳定性 (3) 输出电容的接地端和输入电容的接地端要先接到同一块铜皮再返回系统的地端 (4) 模拟地和流经大电流 ( 功率地 ) 的地要独自返回系统地 (5) HM4067 的 GND 管脚和 PGND 管脚也具有散热的功能, 所以接地的铜皮面积要尽可能大 对于输入电压比较高或者片外 P 沟道 MOS 场效应晶体管的栅极电容比较大的情况, 此点尤其重要 (6) 将充电电流检测电阻 R CS 靠近电感的输出端, 其放置方向要保证从芯片的 CSP 管脚和 BAT 管脚到 R CS 的连线比较短 CSP 管脚和 BAT 管脚到 R CS 的连线要在同一层次上, 而且距离要尽可能小 (7) 为了保证充电电流检测精度,CSP 管脚和 BAT 管脚要直接连接到充电电流检测电阻上 如图 4 所示 图 4 充电电流的检测 10

封装信息 11