概述 单节锂离子电池充电管理 一款完整的单节锂离子电池充电器, 带电池正负极反接保护, 采用恒定电流 / 恒定电压线性控制 只需较少的外部元件数目使得 便携式应用的理想选择 可以适合 USB 电源和适配器电源工作 由于采用了内部 PMOSFET 架构, 加上防倒充电路, 所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管 热反馈可对充电电流进行自动调节, 以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制 充满电压固定于 4.20V, 而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置 当电池达到 4.20V 之后, 充电电流降至设定值 1/10, 将自动终止充电 当输入电压 ( 交流适配器或 USB 电源 ) 被拿掉时, 自动进入一个低电流状态, 电池漏电流在 3uA 以下 的其他特点包括充电电流监控器 欠压闭锁 自动再充电和两个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚 系统功能特点 : 预设 4.20V±1% 充电电压 ; 充电电压外部可调, 最高可接近输入电压 ; 涓流 / 恒流 / 恒压三段式充电, 充电电流外部可调, 最大充电电流可达 1A; 最大输入电压 :7V; 支持对 0V 电池充电 ; 待机电流小于 1uA; 短路保护功能 ; BATVDD 电压防倒灌功能 ; 电池正负极反接保护 ; 智能温控技术, 充电电流会随温度升高而降低, 在不会出现过热保护的前提下输出最大充电电流 ; 软启动限制了浪涌电流 ; 可直接从 USB 端口给单节锂离子电池充电 ; 自动再充电 ; 支持 1 灯模式和两灯模式 ; 高度集成, 极少的外围元器件
脚位图及说明 : 原理图 SOP8 序号 名称 描述 1 Iprog 充电电流调整引脚 2 CHRG 充电指示灯引脚 3 STDBY 饱和指示灯引脚 4 VDD 电源正极 5 BAT 电池正极 6 Vprog 空载电压调整引脚 :1 R2 不接时,Vbat=4.20V 2 通过设置 R2 阻值, 根据使用需求设置空载电压 7 GND 电源负极 ( 地端 ) 8 CT 充满延时设置端 表 1 各个脚位描述 2
典型参数 ( 除特殊说明外, 所有参数均在室温下测得, 并以 GND 端电位为 0 电位 ) 符号特性测试条件单位 Min Typ Max 系统参数 VIN 输入电压范围 V 4 5 7 VIN 掉电监测 VIN 从低到高 Vin>BAT mv VIN 从高到低 Vin>BAT mv Vfloat 浮充门槛电压 VDD=5V,R2 不接 V 4.158 4.20 4.242 Vcc=3.5V,Vbat=4.2V ±0.5 ±5 Ibat BAT 倒灌电流 ua Vcc=0V, R2 不接 1 VTRKL 涓流转恒流 VBAT 从低到高 V 2.8 VTRHYS 涓流充电迟滞电压 mv 100 VUV Vcc 欠压闭锁门限 Vcc 从低到高 V 3.7 VUVHYS Vcc 欠压闭锁迟滞 mv 200 Vmsd 手动停机门限电压 V 1.2 VmsdHYS 手动停机迟滞电压 mv 50 Vprog1 涓流时 PROG 电压 V 0.1 Vprog2 大电流时 PROG 电压 V 1 OTR 过温恢复 ( 恒温模式 ) VDD=5V 130 100 30 指示灯工作状态表 VIN BAT L1(CHRG) L2(STDBY) 断开 接入 灭 灭 接入 断开 灭 亮 接入 正在充电 亮 灭 接入 充满 灭 亮 接入 短路 / 反接 灭 灭 3
功能模块 : VDD 4 1V/100mV 恒流控制 M=1 M=1200 STDBY 2 BAT 嵌位 5 BAT 温度补偿 充满控制 CHRG 3 Tdie 130 4.20V Vprog 1 CT 8 充满延时 使能模块 电池反接 / 短路保护 VCC 欠压保护 VCCbat 闭锁门限电压 PROG 开路保护 6 7 Iprog GND 4
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 它最大能够提供 1A 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 ; 因 此, 基本充电器电路仅需要两个外部元件 不仅 如此, 还能够从一个 USB 电源获得工 作电源 正常充电循环 当 Vcc 引脚电压升至 UVLO 门限电平以 上且在 PROG 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 BAT 引脚电 平低于 2.8V, 则充电器进入涓流充电模式 在该 模式中, 提供约 1/10 的设定充电电流, 以便将电流电压提升至一个安全的电平, 从而实 现满电流充电 当 BAT 引脚电压升至 2.8V 以上 时, 充电器进入恒定电流模式, 此时向电池提供 恒定的充电电流 当 BAT 引脚电压达到最终浮 充电压 (4.20V) 时, 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, 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 PROG 引脚与 地之间的电阻器来设定的 设定电阻器和充电电 流采用下列公式来计算 : 根据需要的充电电流来 确定电阻器阻值, 公式一 :R = 1200 Ibat 例一 : 当 需要设置充电电流为 IBAT=0.2A 时, 采用公式一 在大于 0.5A 应用中, 芯片热量相对较大, 温度 保护会减小充电电流, 不同环境测试电流与公式 计算理论值也变的不完全一致 客户应用中, 可 根据需求选取合适大小的 RPROG 充满电压的设定 充满电压是通过调节 Vprog 引脚的 电阻器来设定的 设定电阻器和充满电压采用下 列公式来计算 : 根据需要的充满来确定电阻器阻 值, 当设置充满电压高于 4.2V,Vprog 到地接一 个电阻 R, 采用公式一 :R = 2.20 * 265000 Vprog 4.20 例一 : 当需要设置充满电压为 Vprog=4.5V 时, 2.20 * 265000 采用公式一计算得 :R= =1.940M 4.5 4.20 Ω 当设置充满电压低于 4.2V,Vprog 到 BAT 接 一个电阻 R, 采用公式二 : R//265000 = ( Vprog 2.2) * 291500 2.2, 例二, 当需要设置充 满电压为 Vprog=3.6V 时, 采用公式二计算得 : R =618KΩ 关断延时设定 充满关断延迟是通过调节 CT 引脚的 电容器来设定的 设定电容器和关断延时采用下 列公式来计算 : 根据需要的关断延时来确定电容 容值, 6 1.5*10 C= * T 2.2 迟为 30ms 时, 采用公式计算得 : C = 6 1.5*10 3 2.2 *30 *10 例一 : 当需要设置关断延 =20.50nF 1200 计算得 : R = =6000 Ω 即 RPROG=6kΩ 0.2 5
电池反接保护功能 具备锂电池反接保护功能, 当锂电池电池正负极反接于 电流输出引脚, 会停机显示故障状态, 无充电电流, 两个 LED 灯全灭, 此时反接的锂电池漏电电流小于 0.5mA 将反接的电池正确接入, 自动开始充电循环 反接后的 当电池去除后, 由于 输出端 BAT 管脚电容电位仍为负值, 则 指示灯不会立刻正常亮, 只有正确接入电池可自动激活充电 或者等待较长时间 BAT 端电容负电位的电量放光,BAT 端电位大于零伏, 会显示正常的无电池指示灯状态 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 STDBY) CHRG 和 STDBY 当充电器处于充电状态时, CHRG 被拉到低电平,STDBY 处于高阻态 当电池反接或者短路时,CHRG 和 STDBY 都处于高阻态, 两个灯全灭 当不用状态指示功能时, 将不用的状态指示输出端接到 GND 热限制 如果芯片温度试图升至约 130 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 欠压闭锁 一个内部欠压闭锁电路对输入电压进行监控, 并在 VDD 升至欠压闭锁门限以上之前使充电器保持在停机模式 UVLO 电路将使充电器保持在停机模式 如果 UVLO 比较器发生跳变, 则 有两个漏极开路状态指示输出端, 在 VDD 升至比电池电压高 50mV 之前充电器将 不会退出停机模式 6
Package Informatio Dimensions In Millimeters Dimensions In Inches Symbol Min Max Min Max A 1.350 1.750 0.053 0.069 A1 0.100 0.250 0.004 0.010 A2 1.300 1.550 0.051 0.061 b 0.330 0.510 0.013 0.020 c 0.200 0.260 0.008 0.010 D 4.700 5.100 0.185 0.200 E 3.800 4.000 0.150 0.157 E1 5.800 6.200 0.228 0.244 e 1.270(BSC) 0.050(BSC) L 0.400 1.270 0.016 0.050 θ 0 8 0 8 7