概述 是一个完善的单片锂离子电池恒流 / 恒压线形电源管理芯片 它薄的尺寸和小的外包装使它便于便携应用 更值得一提的是, 专门设计适用于 USB 的供电规格 得益于内部的 MOSFET 结构, 在应用上不需要外部电阻和阻塞二极管 在高能量运行和高外围温度时, 热反馈可以控制充电电流以降低芯片温度 充电电压被限定在.V, 充电电流通过外部电阻调节 在达到目标充电电压后, 当充电电流降低到设定值的 1/10 时, 就会自动结束充电过程 还可被设置于停止工作状态, 使电源供电电流降到 5μA 确保电池接反时芯片自动进入保护状态, 确保 IC 不被击穿导致电池自放电引起事故 其余特性包括 : 充电电流监测, 输入低电压闭锁, 自动重新充电和充电已满及开始充电的标志 特点 瞬间耐压 11V 可编程使充电电流可达 500mA 不需要 MOSFET, 传感电阻和阻塞二极管 小的尺寸实现对锂离子电池的完全线形充电管理 恒电流 / 恒电压运行和热度调节使得电池管理效力最高, 没有热度过高的危险 从 USB 接口管理单片锂离子电池 精度达到 ±1% 的.V 预设充电电压 充电电流输出监控 充电状态指示标志 1/10 充电电流终止 停止工作时提供 5μA 电流.9V 涓流充电阈值电压 软启动限制浪涌电流电流 电池反接保护 应用 手机 PDA MP 蓝牙应用 5 1 CHRG GND 采用 SOT--5L 封装 www.umw-ic.com 1
典型应用电路 基本电路 单锂电池充电器 V IN.5V-6.5V 5.7μF k GND 10μF.V 锂电池 典型电路 USB/ 适配器电源锂充电器 5V 适配器 USB 电源 5.5K 10K 100mA/ 500mA µc 1K.7μF GND 10μF 锂电池 功能齐全的单锂电池充电器 V IN =5V 5V 适配器 带反向输入保护的锂充电器 1K 5 CHRG 1 500mA 5 GND 500mA.7μF K GND 10μF.7μF K 10μF www.umw-ic.com
管脚描述 5 1 CHRG GND 管脚号 管脚名 描述 1 CHRG 漏极开路充电状态输出 GND 接地端 充电电流输出端 提供正电压输入 5 充电电流编程, 充电电流监控和关闭端 引脚功能 CHRG( 引脚 1): 漏极开路充电状态输出 当充电时,CHRG 端口被一个内置的 N 沟道 MOSFET 置于低电位 当充电完成时,CHRG 呈现高阻态 当 检测到低电锁定条件时,CHRG 呈现高阻态 当在 引脚和地之间接一 1μF 的电容, 就可以完成电池是否接好的指示, 当没有电池时,LED 灯会快速闪烁 GND( 引脚 ): 接地端 ( 引脚 ): 充电电流输出端 给电池提供充电电流并控制浮动电压最终达到.V 电池接反时, 内部保护电路保护 V 的 ESD 二极管不被烧坏, 同时 GND 与 之间形成大约 0.7mA 电流 ( 引脚 ): 提供正电压输入 为充电器供电 可以为.5V 到 6.5V 并且必须有至少 1μF 的旁路电容 如果 引脚端电压与 的压差降到 0mV 以内时, 进入停工状态, 并使 电流降到 μa 以下 ( 引脚 5): 充电电流编程, 充电电流监控和关闭端 充电电流由一个精度为 1% 的接到地的电阻控制 脚 在恒定充电电流状态时, 此端口提供 1V 的电压 在所有状态下, 此端口电压都可以用下面的公式测算充电电流 :I = (V /R ) 1000 端口也可用来关闭充电器 把编程电阻同地端分离可以通过上拉的 μa 电流源拉高 端口电压 当达到 1.1V 的极限停工电压值时, 充当器进入停止工作状态, 充电结束, 输入电流降至 5μA 此端口夹断电压大约.V 给此端口提供超过夹断电压的电压, 将获得 1.5 ma 的高电流 再使 和地端结合将使充电器回到正常状态 www.umw-ic.com
特性曲线 600 500 Charge Current Vsprog Pin Voltage Pin Current VS Pin Voltage(Pull-Up Current ) I(mA) 00 00 00 100 I(uA) 1 0 0.098889 0.68 0.6819 0.778 0.80 0.8509 0.901 0.985 0.9898 V(V) 0.1....5.6 V(V) 充电电流与 引脚电压的关系曲线 引脚电压与 上拉电流关系曲线 VFLOAT(V) Regulated Output (FlOAT) Voltage VS Charge Current.5..15.1.05.95.9 0 10.7.98 10 89 56 565 585 606 I(mA) VFLOAT(V) Regulated Output (FlOAT) Voltage VS Supply Voltage..9.8.7..5 5 5.5 6 6.5 (V) 浮充电压与充电电流关系 浮充电压与电源电压关系 www.umw-ic.com
ICHRG(mA) 0 0 0 10 CHRG Pin I-V Curve (Strong Pull- Down State) 0 0.5 1 5 6 VCHRG(V) I-V 曲线充电电压与充电电流关系 I(mA) 500 00 00 00 100 0 Charge Current VS Supply Voltage =K =10K..5 5 5.5 6 6.5 (V) TRIKL(mA) 60 0 0 0 Trickle Charge Current VS Supply Voltage..5 5 5.5 6 6.5 (V) =10K =K 充电电流与电源电压关系 涓流电流与电源电压关系 www.umw-ic.com 5
工作原理 是一款采用恒定电流 / 恒定电压算法的单节锂离子电池充电器 它能够提供最大 500mA 左右的充电电流 ( 借助一个热设计良好的 PCB 布局 ) 和一个内部 P 沟道功率 MOSFET 和热调节电路 无需隔离二极管或外部电流检测电阻器 V>.9V V<.1V 关断模式 V DD<.6V V DD<V 电池反接 CHRG= 高阻抗 V<.9V 预充模式 V>.9V 恒流充电模式 V=.1V 恒压充电模式 充电电流 <1/10I 充电电流 =1/10I 充电电流 =I 充电电压 =.V CHRG= 强下拉 CHRG= 强下拉 CHRG= 强下拉 充电结束无充电电流 CHRG= 高阻抗 正常充电循环 当 Vcc 引脚电压升至 UVLO 门限电平以上且在 引脚与地之间连接了一个精度为 1% 的设定电阻器或当一个电池与充电器输出端相连时, 一个充电循环开始 如果 引脚电平低于.9V, 则充电器进入涓流充电模式 在该模式中, CL05C 提供约 1/10 的设定充电电流, 以便将电流提升至一个安全的电平, 从而实现满电流充电 当 引脚电压升至.9V 以上时, 充电器进入恒定电流模式, 此时向电池提供恒定的充电第暖流 当 引脚电压达到最终浮充电压 (.V) 时, 则进入恒定电压模式, 且充电电流开始减小 当充电电流降至设定值的 1/10 时, 充电循环结束 充电电流的设定 充电电流是采用一个连接在 引脚与地之间的电阻器来设定的 电流充电电流是 引脚输出电流的 1000 倍 设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算 : 从 引脚输出的充电电流可通过监视 引脚电压随时确定, 公式如下 : www.umw-ic.com 6
R 与充电电流的关系确定可残空下表 : 电池反接保护功能 R(K) I(mA) 1. 600 500. 00 00 5 00 10 100 具备锂电池反接保护功能, 档锂电池正负极反接于 电流输出引脚, 会停机显示故障状态, 无充电电流 反接情况下, 电源电压应在标准电压 5V 左右, 不应超过 8V 过高的电源电压在反接电池电压情形下, 芯片压差会超过 10V, 故在反接情况下电源电压不宜过高 充电状态指示器 (CHRG) 有一个漏极开路状态指示输出端 CHRG 当充电器处于充电状态时,CHRG 被拉到低电平, 在其它状态,CHRG 处于高阻态 当电池没有接到充电器时,CHRG 输出脉冲信号表示没有安装电池 当电池连接端 管脚的外接电容为 10uF 时 CHRG 闪烁周期约 0.5- 秒 当不用状态指示功能时, 将不用的状态指示输出端接到地 带电池充电指示灯状态 CHRG 正常充电状态常亮电池充满状态灭电池反接, 电源欠压灭无电池上电闪烁 热限制 如果芯片温度试图升至约 10 的预设值以上, 则一个内部热反馈环路将减小设定的充电电流 该功能可防止 过热, 并允许用户提高给定电路板功率处理能力的上限而没有损坏 的风险 在保证充电器将在最坏情况条件下自动减小电流的前提下, 可根据典型 ( 而不是最坏情况 ) 环境温度来设定充电电流 有关 SOT- 功率方面的考虑将在 热考虑 部分做进一步讨论 www.umw-ic.com 7
结构框图 10 TDIE TA 1X 1000X MA 5μA R1 CA VA R SHDN C1 R REF 1.1V 1V R 1 CHRG STANDBY C 0.1V R5 C TO.9V 5 μa R GND www.umw-ic.com 8
最大额定值 ( 注 1) 符号 符号说明 范围 单位 V CC 输入电压 Vss-0.~Vss+7 V V 端电压 Vss-0.~Vss+0. V V 端电压 Vss-0.~7 V V CHRG CHRG 端电压 Vss-0.~Vss+10 V P DMAX 功耗 50 mw I 端电流 500 ma I 端电流 800 μa V ESD 人体模式 ESD 能力 kv Latch-Up Pin 脚之间的阻抗电流 00 ma T OPA 工作外围温度 -0~+85 T STR 存储温度 -65~+15 注 1: 超出最大范围器件可能损毁 推荐工作范围内器件可以工作, 但不保证其特性 电气特性表明的直流和交流特性是在特定条件下测得, 其特性可以保证 此特性假定器件在推荐工作范围内工作 未示出特性不保证其性能 典型值是最佳性能点 www.umw-ic.com 9
电气特性 测试条件为 5 符号 符号说明 条件 最小值 典型值 最大值 单位 V CC 输入电压. 6.5 V 充电模式 (R =10KΩ) 00 000 μa 待机模式 00 500 μa I CC 输入电流关断模式 (R 不接, 5 50 μa V CC <V 或 V CC <V UV ) V FLOAT 输出控制电压 0 <Ta<85,Ibat=0mA.158.. V R =10K, 电流模式 9 100 107 ma R =K, 电流模式 65 500 55 ma I 端电流 V =.V, 待机模式 0 -.5-6 μa 关断模式 6 10 μa V = - V, 电池反接模式 0.7 ma V CC =0V, 睡眠模式 6 10 μa I TRIKL 涓流充电电流 V <V TRIKL,R =K 0 50 60 ma V TRIKL 涓流充电极限电压 R =10K,V 上升.8.9.0 V V TRHYS 涓流充电迟滞电压 R =10K 60 80 110 mv V UV 电源低电闭锁阈值电压 V CC 从低升高.7.8.9 V V UVHYS 电源低电阈值迟滞电压 150 00 00 mv V MSD 手动关闭阈值电压 脚上升 1.15 1.1 1.0 V 脚上升 0.9 1.0 1.1 V V ASD V CC -V 停止工作阈值电压 V CC 从低到高 70 100 10 mv V CC 从高到低 5 0 50 mv I TERM C/10 终端阈值电流 R =10K 0.085 0.10 0.115 ma/ R =K 0.085 0.10 0.115 ma V 端电压 R =10K, 电流模式 0.9 1.0 1.07 V V CHRG CHRG 端最小输出电压 I CHRG =5mA 0.5 0.6 V ΔV RECG 电池再充电迟滞电压 V FLOAT -V RECHRG 100 00 mv t RECHG 充电比较器滤波时间 V 从高到低 0.8 1.8 ms t TERM 终止比较器滤波时间 I 跌至 I CHG / 10 以下 0.6 1. ms I 脚上拉电流 μa www.umw-ic.com 10
封装说明 : SOT--5L D r c A1 A E L e e1 c A E1 Symbol Dimensions In Millimeters Dimensions In Inches Min Max Min Max A 1.050 1.50 0.01 0.09 A1 0.000 0.100 0.000 0.00 A 1.050 1.150 0.01 0.05 b 0.00 0.500 0.01 0.00 c 0.100 0.00 0.00 0.008 D.80.00 0.111 0.119 E 1.500 1.700 0.059 0.067 E1.650.950 0.10 0.116 e 0.950 (BSC) 0.07 (BSC) e1 1.800.000 0.071 0.079 L 0.00 0.600 0.01 0.0 r 0º 8º 0º 8º www.umw-ic.com 11