应用
·移动电话、PDA ·MP3、MP4播放器 ·数码相机 ·电子词典 ·GPS
·便携式设备、各种充电器
描述 TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056成为便携式应用的理想选择。TP4056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。充电电压固定于4.2V ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TP4056将自动终止充电循环。 当输入电压（交流适配器或USB 电源）被拿掉时，TP4056自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA 以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至55uA 。TP4056的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED 状态引脚。 特点 ·高达1000mA 的可编程充电电流 ·无需MOSFET 、检测电阻器或隔离二极管 ·用于单节锂离子电池、采用SOP 封装的完整线性充电器 ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能
·精度达到±1.5%的4.2V 预设充电电压
·用于电池电量检测的充电电流监控器输出
·自动再充电
·充电状态双输出、无电池和故障状态显示
·C/10充电终止
·待机模式下的供电电流为55uA
·2.9V涓流充电器件版本 ·软启动限制了浪涌电流
·电池温度监测功能 ·采用8引脚SOP-PP 封装。
完整的充电循环完整的充电循环（（1000mAh 电池电池））
绝对最大额定值 ·输入电源电压（V CC ）：-0.3V～8V ·PROG ：-0.3V～V CC +0.3V ·BAT ：-0.3V～7V ·：-0.3V～10V ·：-0.3V～10V ·TEMP ：-0.3V～10V
·CE ：-0.3V～10V ·BAT 短路持续时间：连续 ·BAT 引脚电流：1200mA ·PROG 引脚电流：1200uA ·最大结温：145℃ ·工作环境温度范围：-40℃～85℃ ·贮存温度范围：-65℃～125℃ ·引脚温度（焊接时间10秒）：260℃
典型应用典型应用
封装/订购信息
订单型号
TP4056-42-SOP8-PP
器件标记 TP4056 实物图片
8引脚SOP 封装(底部带有散热片)
电特性
凡表注●表示该指标适合整个工作温度范围，否则仅指T A =252525℃℃，V CC =5V
=5V，除非特别注明。 符号
参数 条件
最小值 典型值 最大值 单位 V CC
输入电源电压
● 4.0
5 8.0 V I CC
输入电源电流
充电模式，R PROG =1.2K
待机模式（充电终止） 停机模式（R PROG 未连接，V CC ● ● ● 150 55 55 55 500 100 100 100 μA μA μA V FLOAL 稳定输出（浮充）电压 0℃≤T A ≤85℃， 4．137 4．2 4．263 V I BAT BAT 引脚电流: (电流模式测试条件是 VBAT=4.0V) R PROG =2.4K ，电流模式 R PROG =1.2K ，电流模式 待机模式，V BAT =4.2V 停机模式（R PROG 未连接） 睡眠模式，V CC =0V ● ● ● 450 950 0 500 1000 －2.5 ±1 －1 550 1050 －6 ±2 －2 mA mA μA μA μA I TRIKL 涓流充电电流 V BAT 2.8 2.9 3.0 V V TRHYS 涓流充电迟滞电压 R PROG =1.2K 60 80 100 mV V UV V CC 欠压闭锁门限 从V CC 低至高 ● 3.5 3.7 3.9 V V UVHYS V CC 欠压闭锁迟滞 ● 150 200 300 mV V ASD V CC -V BAT 闭锁门限电压 V CC 从低到高 V CC 从高到低 60 5 100 30 140 50 mV mV I TERM C/10终止电流门限 R PROG =2.4K R PROG =1.2K ● ● 60 120 70 130 80 140 mA mA V PROG PROG 引脚电压 R PROG =1.2K ，电流模式 ● 0.9 1.0 1.1 V CHRG V 典型性能特征 恒定电流模式下PROG引脚PROG引脚电压与温度的充电电流与PROG引脚电电压与电源电压的关系曲线关系曲线压的关系曲线 稳定输出（浮充）电压与充稳定输出（浮充）电压与温稳定输出（浮充）电压与电电电流的关系曲线度的关系曲线压的关系曲线 涓流充电门限与温度的关系 充电电流与电池电压的关系 充电电流与电源电压的关系 曲线 曲线 曲线 充电电流与环境温度的关 再充电电压门限与温度的关 功率FET“导通”电阻与温 系曲线 系曲线 度的关系曲线 引脚功能 TEMP （引脚1：）：电池温度检测输入端电池温度检测输入端电池温度检测输入端。将TEMP 管脚接到电池的NTC 传感器的输出端。如果TEMP 管脚的电压小于输入电压的45％或者大于输入电压的80％，意味着电池温度过低或过高，则充电被暂停。 如果TEMP 直接接GND ，电池温度检测功能取消，其他充电功能正常。 PROG （引脚2）：恒流充电电流设置和充电电流监测端电流监测端。从PROG 管脚连接一个外部电阻到地端可以对充电电流进行编程。在预充电阶段，此管脚的电压被调制在0.1V ；在恒流充电阶段，此管脚的电压被固定在1V 。在充电状态的所有模式，测量该管脚的电压都可以根据下面的公式来估算充电电流： 1200PROG BAT PROG V I R = × GND （引脚3：）：电源地电源地电源地。。 Vcc (引脚4)：输入电压正输入端输入电压正输入端。。此管脚的电压为内部电路的工作电源。当Vcc 与BAT 管脚的电压差小于30mV 时，TP4056 将进入低功耗的停机模式，此时BAT 管脚 的电流小于2uA 。 BAT （引脚5）：：电池连接端电池连接端电池连接端。。将电池的正端连接到此管脚。在芯片被禁止工作或者睡眠模式，BAT 管脚的漏电流小于2uA 。BAT 管脚向电池提供充电电流和4.2V 的限制电压。 被内部开关拉到 低电平，表示充电完成。除此之外，（引脚7）漏极开路输出的充电状态指示端指示端。。当充电器向电池充电时，管脚处于高阻态。 CE （引脚8）芯片始能输入端芯片始能输入端。。高输入电平将使TP4056处于正常工作状态；低输入电平使TP4056处于被禁止充电状态。CE 管脚可以被TTL 电平或者CMOS 电平驱动。 方框图 工作原理 TP4056是专门为一节锂离子或锂聚合物电池而设计的线性充电器电路，利用芯片内部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可以用外部电阻编程设定，最大持续充电电流可达1A，不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。TP4056包含两个漏极开路输出的状态指示 输出端， 充电状态指示端 。芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过145℃时自动降低充电电流，这个功能可以使用户最大限度的利用芯片的功率处理能力，不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件。这样，用户在设计充电电流时，可以不用考虑最坏情况，而只是根据典型情况进行设计就可以了，因为在最坏情况下，TP4056会自动减小充电电流。 当输入电压大于电源低电压检测阈值和芯片使能输入端接高电平时，TP4056开始对电池充电，端输出高阻态， 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， 1200 PROG BAT R I = （误差±10％） 客户应用中，可根据需求选取合适大小的R PROG R PROG 与充电电流的关系确定可参考下表： R PROG (k) I BAT (mA) 30 50 20 70 10 130 5 250 4 300 3 400 2 580 1.66 690 1.5 780 1.33 900 1.2 1000 充电终止 当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值的1/10时，充电循环被终止。该条件是通过采用一个内部滤波比较器对PROG 引脚进行监控来检测的。当PROG 引脚电压降至100mV 以下的时间超过TERM t (一般为 1.8ms)时，充电被终止。充电电流被锁断，TP4056进入待机模式，此时输入电源电流降至55μA。（注：C/10终止在涓流充电和热限制模式中失效）。 充电时，BAT 引脚上的瞬变负载会使PROG 引脚电压在DC 充电电流降至设定值的1/10之间短暂地降至100mV 以下。终止比较器上的1.8ms 滤波时间（TERM t ）确保这种性质的瞬变负载不会导致充电循环过早终止。一旦平均充电电流降至设定值的1/10以下，TP4056即终止充电循环并停止通过BAT 引脚提供任何电流。在这种状态下，BAT 引脚上的所有负载都必须由电池来供电。 在待机模式中，TP4056对BAT 引脚电压进行连续监控。如果该引脚电压降到4.05V 的再 充电电门限(RECHRG V )以下，则另一个充电循环开始并再次向电池供应电流。 图1示出了一个典型充电循环的状态图。 充电状态指示器充电状态指示器 TP4056有两个漏极开路状态指示输出端， 。当充电器处于充电状态时， 处于 高阻态。当电池的温度处于正常温度范围之外， 管脚都输出高阻态。 当TEMP 端典型接法使用时, 当电池没有接到充电器时,表示故障状态: 红灯和绿灯都不亮. 在TEMP 端接GND 时,电池温度检测不起作用,当电池没有接到充电器时， 闪烁频率约1-4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。 充电状态 红灯 正在充电状态 亮 灭 电池充满状态 灭 亮 欠压，电池温度过高，过低 等故障状态,或无电池接入(TEMP 使用) 灭 灭 BAT 端接10u 电容，无电池 (TEMP=GND) 绿灯亮，红灯闪烁 F=1-4 S 热限制热限制 如果芯片温度升至约140℃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,直到150℃以上减小电流至0。该功能可防止TP4056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TP4056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。 电池温度监测电池温度监测 为了防止温度过高或者过低对电池造成的损害，TP4056内部集成有电池温度监测电路。电池温度监测是通过测量TEMP 管脚的电压实现的，TEMP 管脚的电压是由电池内的NTC 热敏电阻和一个电阻分压网络实现的，如图1所示。 TP4056将TEMP 管脚的电压同芯片内部的两个阈值V LOW 和V HIGH 相比较，以确认电池的温度是否超出正常范围。在TP4056内部，V LOW 被固定在45%×Vcc ，V HIGH 被固定在80%×Vcc 。如果TEMP 管脚的电压V TEMP 如果将TEMP 管脚接到地线管脚接到地线，，电池温度监测功 能将被禁止 能将被禁止。 确定R1和R2的值的值 R1和R2的值要根据电池的温度监测范围和热敏电阻的电阻值来确定，现举例说明如下： 假设设定的电池温度范围为T L ～T H ，（其中T L ＜T H )；电池中使用的是负温度系数的热敏电阻（NTC ），R TL 为其在温度T L 时的阻值，R TH 为其在温度T H 时的阻值，则R TL ＞R TH ，那么，在温度T L 时，第一管脚TEMP 端的电压为： 212TL TEMPL TL R R V VIN R R R = ×+ 在温度T H 时，第一管脚TEMP 端的电压为： 212TH TEMPH TH R R V VIN R R R = ×+ 然后，由V TEMPL ＝V HIGH ＝k 2×Vcc (k 2=0.8) V TEMPH ＝V LOW ＝k 1×Vcc (k 1=0.45) 则可解得： 2112 21112212() 1()() 2()() TL TH TL TH TL TH TL TH R R K K R R R K K R R K K R R K K K R K K K ?= ??= ??? 同理，如果电池内部是正温度系数（PTC ）的热敏电阻，则＞，我们可以计算得到： 2112 21112212()1()() 2()() TL TH TH TL TL TH TH TL R R K K R R R K K R R K K R R K K K R K K K ?=??= ??? 从上面的推导中可以看出，待设定的温度 范围与电源电压Vcc 是无关的，仅与R1、R2、R TH 、R TL 有关；其中，R TH 、R TL 可通过查阅相关的电池手册或通过实验测试得到。 在实际应用中，若只关注某一端的温度特性，比如过热保护，则R2可以不用，而只用R1即可。R1的推导也变得简单，在此不再赘述。 欠压闭锁欠压闭锁 一个内部欠压闭锁电路对输入电压进行监控，并在Vcc 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，则在Vcc 升至比电池电压高100mV 之前充电器将不会退出停机模式。 手动停机 在充电循环中的任何时刻都能通过置CE 端为低电位或去掉R PROG （从而使PROG 引脚浮置）来把TP4056置于停机模式。这使得电池漏电流降至2μA 以下，且电源电流降至55μA 以下。重新将CE 端置为高电位或连接设定电阻器可启动一个新的充电循环。 如果TP4056处于欠压闭锁模式，则CHRG 和 图1：一个典型充电循环的状态图 稳定性的考虑 在恒定电流模式中，位于反馈环路中的是 PROG 引脚，而不是电池。恒定电流模式的稳定性受PROG 引脚阻抗的影响。当PROG 引脚上没有附加电容会减小设定电阻器的最大容许阻值。PROG 引脚上的极点频率应保持在C PROG ，则可采用下式来计算R PROG 的最大电阻值： PROG PROG C R ??≤ 51021 π 对用户来说，他们更感兴趣的可能是充电电流，而不是瞬态电流。例如，如果一个运行在低电流模式的开关电源与电池并联，则从BAT 引脚流出的平均电流通常比瞬态电流脉冲更加重要。在这种场合，可在PROG 引脚上采用一个简单的RC 滤波器来测量平均的电池电流（如图2所示）。在PROG 引脚和滤波电容器之间增设了一个10k 电阻器以确保稳定性。 图2：隔离PROG 引脚上的容性负载 和滤波电路 功率损耗 TP4056因热反馈的缘故而减小充电电流的条件可通过IC 中的功率损耗来估算。这种功率损耗几乎全部都是由内部MOSFET 产生的――这可由下式近似求出： BAT BAT CC D I V V P ??=)( 式中的P D 为耗散的功率，V CC 为输入电源电压，V BAT 为电池电压，I BAT 为充电电流。当热反馈开始对IC 提供保护时，环境温度近似为： 145A D JA T C P θ=°? 145()A CC BAT BAT JA T C V V I θ=°???? 实例：通过编程使一个从5V 电源获得工作电源的TP4056向一个具有3.75V 电压的放电锂离子 电池提供800mA 满幅度电流。假设JA θ为150℃/W （请参见电路板布局的考虑），当TP4056开始减小充电电流时，环境温度近似为： 145(5 3.75)(800)150/A T C V V mA C W =°????°1450.5150/14575A T C W C W C C =°??°=°?°65A T C =° TP4056可在65℃以上的环境温度条件下使用，但充电电流将被降至800mA 以下。对于一个给定的环境温度，充电电流可有下式近似求出： 145()A BAT CC BAT JA C T I V V θ°?= ?? 正如工作原理部分所讨论的那样，当热反馈使充电电流减小时，PROG 引脚上的电压也将成比例地减小。 切记不需要在TP4056应用设计中考虑最坏的热条件，这一点很重要，因为该IC 将在结温达到145℃左右时自动降低功耗。 热考虑热考虑 由于SOP8封装的外形尺寸很小，因此，需要采用一个热设计精良的PC 板布局以最大幅 度地增加可使用的充电电流，这一点非常重要。用于耗散IC 所产生的热量的散热通路从芯片至引线框架，并通过底部的散热片到达PC 板铜面。PC 板铜面为散热器。散热片相连的铜箔面积应尽可能地宽阔，并向外延伸至较大的铜面积，以便将热量散播到周围环境中。至内部或背部铜电路层的通孔在改善充电器的总体热性能方面也是颇有用处的。当进行PC 板布局设计时，电路板上与充电器无关的其他热源也是必须予以考虑的，因为它们将对总体温升和最大充电电流有所影响。 增加热调节电流 降低内部MOSFET 两端的压降能够显著减少IC 中的功耗。在热调节期间，这具有增加输送至电池的电流的作用。对策之一是通过一个外部元件（例如一个电阻器或二极管）将一部分功率耗散掉。 实例：通过编程使一个从5V 交流适配器获得工作电源的TP4056向一个具有3.75V 电压的放电锂离子电池设置为800mA 的满幅充电电流。假设JA θ为125℃/W ，则在25℃的环境温度条件下，充电电流近似为： 14525768(5 3.75)125/BAT C C I mA V V C W °?°= =??° 通过降低一个与5V 交流适配器串联的电阻器两端的电压（如图3所示），可减少片上功耗，从而增大热调整的充电电流： 14525()BAT S BAT CC BAT JA C C I V I R V θ°?°= ??? 图3：一种尽量增大热调节模式充节电流 的电路 利用二次方程可求出2 BAT I 。 BAT CC I 取R CC =0.25Ω、V S =5V 、V BAT =3.75V 、T A =25℃且/W ℃125JA =θ，我们可以计算出热调整的充电电流：I BAT ＝948mA,结果说明该结构可以在更高的环境温度下输出800MA 满幅充电. 虽然这种应用可以在热调整模式中向电池输送更多的能量并缩短充电时间，但在电压模式中，如果V CC 变得足够低而使TP4056处于低压降状态，则它实际上有可能延长充电时间。图4示出了该电路是如何随着R CC 的变大而导致电压下降的。 当为了保持较小的元件尺寸并避免发生压降而使R CC 值最小化时，该技术能起到最佳的作用。请牢记选择一个具有足够功率处理能力的电阻器。 V CC 旁路电容器旁路电容器 输入旁路可以使用多种类型的电容器。然而，在采用多层陶瓷电容器时必须谨慎。由于有些类型的陶瓷电容器具有自谐振和高Q 值的特点，因此，在某些启动条件下（比如将充电器输入与一个工作中的电源相连）有可能产生高的电压瞬态信号。增加一个与X5R 陶瓷电容器串联的1.5Ω电阻器将最大限度地减小启动电压瞬态信号。 充电电流软启动 充电电流软启动 TP4056包括一个用于在充电循环开始时最大限度地减小涌入电流的软启动电路。当一个充电循环被启动时，充电电流将在20μs左右的时间里从0上升至满幅全标度值。在启动过程中，这能够起到最大限度地减小电源上的瞬变电流负载的作用。 图5: 5:低损耗输入反向极性保护 低损耗输入反向极性保护 USB和交流适配器电源 TP4056允许从一个交流适配器或一个USB 端口进行充电。图6示出了如何将交流适配器与USB电源输入加以组合的一个实例。一个P 沟道MOSFET（MP1）被用于防止交流适配器接入时信号反向传入USB端口，而一个肖特基二极管（D1）则被用于防止USB功率在经过1K 下拉电阻器时产生损耗。 一般来说，交流适配器能够提供比电流限值为500mA的USB端口大得多的电流。因此，当交流适配器接入时，可采用一个N沟道MOSFET（MN1）和一个附加的10K设定电阻器来把充电电流增加至600mA 。 图6：交流适配器与USB电源的组合 封装描述 封装（（单位mm） 8引脚SOP-PP封装 典型应用 适合需要电池温度检测功能，电池温度异常指示 和充电状态指示的应用 适合需要充电状态指示，不需要适合既不需要充电状态指示，也不需要 电池温度监测功能的应用电池温度监测功能的应用 适合同时应用USB接口和墙上适配器充电充电状态用红色LED指示，充电结束状态 用绿色LED指示，增加热耗散功率电阻 TP4056使用注意事项及DEMO板说明书 一、TP4056使用注意事项： 1、TP4056采用SOP8-PP封装，使用中需将底部散热片与PCB板焊接良好,底部散热区 域需要加通孔,并有大面积铜箔散热为优。多层PCB加充分过孔对散热有良好的效果,散热效果不佳可能引起充电电流受温度保护而减小.在SOP8 背面散热部分加适当的过孔,也方便了手工焊接SOP8 ,(可以从背面过孔处灌焊锡,将散热面可靠焊接). 2、TP4056应用在大电流充电中（700mA以上），为了缩短充电时间，需增加热耗散功 率电阻（如下图R11、R12），阻值范围0.2～0.5Ω。客户根据实际使用情况选取合适电阻大小。 3、TP4056应用中BAT端的10u电容位置以靠近芯片BAT端为优，不宜过远。 4，为保证各种情况下可靠使用，防止尖峰和毛刺电压引起的芯片损坏，建议在BAT 端和电源输入端各接一个0.1u 的陶瓷电容，而且在布线时十分靠近TP4056芯片。 二、TP4056 DEMO板电路图 三、功能演示说明：（工作环境：电源电压5V，工作温度25℃。） 1、设置充电电流。(用户可以调节电位器选择需要的充电电流) 闭合KPR1k, RPROG=1k 1300mA 闭合KPR2k, RPROG=2k 600mA 闭合KPR10k, RPROG=10k 130mA 闭合KPR103, RPROG=0.82k－10.5k 120mA－1300mA 2、设置指示灯 红绿双灯指示： 充电状态指示灯状态 正在充电状态红灯亮，绿灯灭 电池充满状态红灯灭，绿灯亮 红灯灭，绿灯灭 欠压，电池温度过高，过低，无电池 等故障状态(TEMP端正常连接) 绿灯亮，红灯闪烁 BAT端接10u电容，无电池(TEMP端 接地) 3、模拟充电状态 闭合KPR10k, KBAT-C, KBAT-R，KT-GND BAT端连接一电容C2和一电阻R6代替锂电池，模拟正在充电状态：红灯亮，绿灯灭。 说明：此状态模拟仅限电源电压小于等于5V，大于5V时请用锂电池实际测试。 闭合KPR10k, KBAT-C，KT-GND BAT端连接一电容C2代替锂电池，模拟充电完成状态：绿灯亮，红灯闪烁。 说明：由于使用10uF的电容C2代替锂电池模拟充满状态，电容充满后缓慢放电，当电容电压变低至再充电门限电压4.05V时，自动再次充电，则可看见红灯周期性闪烁。 4、模拟充电末端BAT端电压 闭合KPR10k, KBAT-C, KBAT-R，KT-GND 测量BAT端电压。即为充电结束时电压4.2V ±1.5％。 5、如客户需要监测电池温度，断开KT-GND，连接TP4056的TEMP端(1脚，已预留连接 孔)至锂电池温度监测端，客户根据实际情况自定R9,R10大小并安装。如不需要此项功能，闭合KT-GND即可。 6、CE始能端。闭合开关KCE-GND，CE端下拉至低电平，芯片停止充电；打开KCE-GND， 芯片正常充电。 7、有的客户在应用中BAT端无锂电池时不希望红色指示灯闪烁，闭合KBATUP，将BAT 端用100k电阻连接至Vdd，绿灯亮，可用于指示待机状态，不影响正常充电使用。 8、锂电池充电 将锂电池正极连接至芯片BAT端，负极接地。需要温度监测功能请连接TEMP端(1脚)，否则闭合KT-GND。设置需要的充电电流和指示灯，断开KBATR，KCE-GND，即可开始充电。 随着手持设备业务的不断发展，对电池充电器的要求也不断增加。要为完成这项工作而选择正确的集成电路 (IC)，我们必须权衡几个因素。在开始设计以前，我们必须考虑诸如解决方案尺寸、USB标准、充电速率和成本等因素。必须将这些因素按照重要程度依次排列，然后选择相应的充电器IC。本文中，我们将介绍不同的充电拓扑结构，并研究电池充电器IC的一些特性。此外，我们还将探讨一个应用和现有的解决方案。 锂离子电池充电周期 锂离子电池要求专门的充电周期，以实现安全充电并最大化电池使用时间。电池充电分两个阶段：恒定电流 (CC) 和恒定电压 (CV)。电池位于完全充满电压以下时，电流经过稳压进入电池。在CC模式下，电流经过稳压达到两个值之一。如果电池电压非常低，则充电电流降低至预充电电平，以适应电池并防止电池损坏。该阈值因电池化学属性而不同，一般取决于电池制造厂商。一旦电池电压升至预充电阈值以上，充电便升至快速充电电流电平。典型电池的最大建议快速充电电流为1C(C=1 小时内耗尽电池所需的电流)，但该电流也取决地电池制造厂商。典型充电电流为~0.8C，目的是最大化电池使用时间。对电池充电时，电压上升。一旦电池电压升至稳压电压(一般为4.2V)，充电电流逐渐减少，同时对电池电压进行稳压以防止过充电。在这种模式下，电池充电时电流逐渐减少，同时电池阻抗降低。如果电流降至预定电平(一般为快速充电电流的10%)，则终止充电。我们一般不对电池浮充电，因为这样会缩短电池使用寿命。图1 以图形方式说明了典型的充电周期。 线性解决方案与开关模式解决方案对比 将适配器电压转降为电池电压并控制不同充电阶段的拓扑结构有两种：线性稳压器和电感开关。这两种拓扑结构在体积、效率、解决方案成本和电磁干扰(EMI) 辐射方面各有优缺点。我们下面介绍这两种拓扑结构的各种优点和一些折中方法。 一般来说，电感开关是获得最高效率的最佳选择。利用电阻器等检测组件，在输出端检测充电电流。充电器在CC 模式下时，电流反馈电路控制占空比。电池电压检测反馈电路控制CV 模式下的占空比。根据特性集的不同，可能会出现其他一些控制环路。我们将在后面详细讨论这些环路。电感开关电路要求开关组件、整流器、电感和输入及输出电容器。就许多应用而言，通过选择一种将开关 特点 ·锂电池正负极反接保护； ·高达500mA 的可编程充电电流； ·无需MOSFET 、检测电阻器或隔离二极管； ·用于单节锂离子电池 ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能； ·可直接从USB 端口给单节锂离子电池充电； ·精度达到±1%的4.2V 预设充电电压； ·最高输入可达9V ； ·自动再充电； ·2个充电状态开漏输出引脚； ·C/10充电终止； ·待机模式下的供电电流为40uA ； ·2.9V 涓流充电器件版本； ·软启动限制了浪涌电流； ·采用6引脚SOT-23封装。 应用 ·充电座 ·蜂窝电话、PDA 、MP3播放器 ·蓝牙应用 典型应用 500mA 单节锂离子电池充电器 绝对最大额定值 ·输入电源电压（V CC ）：-0.3V ～9V ·PROG ：-0.3V ～V CC +0.3V ·BA T ：-4.2V ～7V ·CHRG ：-0.3V ～10V ·BA T 短路持续时间：连续 ·BA T 引脚电流：500mA ·PROG 引脚电流：800uA ·最大结温：145℃ ·工作环境温度范围：-40℃～85℃ ·贮存温度范围：-65℃～125℃ ·引脚温度（焊接时间10秒）：260℃ 400mA 电流完整的充电循环（600mAh ） 描述 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。其SOT 封装与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4.2V ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当电池达到4.2V 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2uA 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。 尚亿微电子 李华 GS1407 GS1407GS1407GS1407GS1407GS1407GS1407GS1407TEL135********Q1839845898 南京拓微集成电路有限公司TP4055 南京拓微集成电路有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 数据手册 DATASHEET TP4055 (500mA线性锂离子电池充电器) 概述、特点、典型应用-------------------------------------------------------------------------------------P2 管脚、特性指标----------------------------------------------------------------------------------------------P3 引脚功能说明-------------------------------------------------------------------------------------------------P5 充电电流大小设置、电池反接保护功能----------------------------------------------------------------P7 充电指示状态、无电池连接指示状态-------------------------------------------------------------------P8 多种典型应用图、使用注意事项-------------------------------------------------------------------------P12 特点 ·锂电池正负极反接保护； ·高达500mA的可编程充电电流； ·无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管；·用于单节锂离子电池 ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能；·可直接从USB端口给单节锂离子电池充电；·最高输入可达9V； ·精度达到±1%的4.2V预设充电电压； ·自动再充电； ·1个充电状态开漏输出引脚； ·C/10充电终止； ·待机模式下的供电电流为40uA； ·2.9V涓流充电； ·软启动限制了浪涌电流； ·采用5引脚SOT-23封装。应用 ·充电座 ·蜂窝电话、PDA、MP3播放器·蓝牙应用 典型应用 500mA单节锂离子电池充电器 绝对最大额定值 ·输入电源电压（V CC）：-0.3V～9V ·PROG：-0.3V～V CC+0.3V ·BA T：-4.2V～7V ·CHRG：-0.3V～10V ·BA T短路持续时间：连续 ·BA T引脚电流：500mA ·PROG引脚电流：800uA ·最大结温：145℃ ·工作环境温度范围：-40℃～85℃·贮存温度范围：-65℃～125℃ ·引脚温度（焊接时间10秒）：260℃400mA电流完整的充电循环（600mAh） 描述 TP4055是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。其SOT封装与较少的外部元件数目使得TP4055成为便携式应用的理想选择。TP4055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4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当电池达到4.2V之后，充电电流降至设定值1/10，TP4055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，TP4055自动进入一个低电流状态，电池漏电流在2uA以下。TP4055的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和一个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。 先进的锂电池线性充电管理芯片BQ2057及其应用 北京理工大学机电工程学院魏维伟李杰 摘要：本文介绍美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ2057，利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂电池充电器，非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上，给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词：锂电池充电器BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片，BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol)电池的充电需要，同时根据不同的应用提供了MSOP、TSSOP和SOIC的可选封装形式，利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单，非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间，带有可选的电池温度监测，利用电池组温度传感器连续检测电池温度，当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流，充电状态识别可由输出的LED指示灯或与主控器接口实现，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要，提供了多种可选封装及型号，其封装形式如图2－1所示，有MSOP、TSSOP和SOIC三种封装形式。其型号如表2－1所示，有BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W四种信号，分别适合4.1V、4.2V、8.2V和8.4V的充电需要。 元件型号充电电压 BQ2057 4.1V BQ2057C 4.2V BQ2057T 8.2V BQ2057W 8.4V BQ2057的引脚功能描述如下： ?VCC (引脚1):工作电源输入； ?TS (引脚2):温度感测输入，用于检测电池组的温度； ?STA T(引脚3):充电状态输出，包括:充电中、充电完成和温度故障三个状态； ?VSS (引脚4):工作电源地输入； ?CC (引脚5):充电控制输出； ?COMP(引脚6):充电速率补偿输入； ?SNS (引脚7):充电电流感测输入； ?BA T (引脚8):锂电池电压输入； 锂电池保护芯片均衡充电设计 常用的均衡充电技术包括恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。成组的锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能；多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU,通过和保护芯片的串行通讯（如I2C总线）来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。 ?本文针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明，该保护板保护功能完善，工作稳定，性价比高，均衡充电误差小于50mV。 ?锂电池组保护板均衡充电基本工作原理 ?采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中：1为单节锂离子电池；2为充电过电压分流放电支路电阻；3为分流放电支路控制用开关器件；4为过流检测保护电阻；5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分；6为单节锂电池保护芯片（一般包括充电控制引脚CO,放电控制引脚DO,放电过电流及短路检测引脚VM,电池正端VDD,电池负端VSS等）；7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极；8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极；9为充电控制开关器件；10为放电控制开关器件；11为控制电路；12为主电路； 锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用 摘要锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。本文介绍了基于LTC4065芯片的线性充电管理方案，仅需要非常少的外围元件配合，就可以实现低成本、超小尺寸的单节锂电池充电管理。 关键词锂电池充电管理LTC4065 SG2003 随着移动计算技术和无线通信技术的发展，微型移动终端设备在移动数据采集、传输、处理及个人信息服务等领域得到越来越多的应用。锂电池因其体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。锂电池的特性以及应用环境的需求，对微型移动终端设备充电方案的设计提出了更高的要求。因此在充电方案的设计中需要综合考虑成本、体积、噪声、效率等因素。 LTC4065是一款用于单节锂电池的完整恒定电流／恒定电压线性充电管理芯片，可提供高达750 mA且准确度为5％的可设置的充电电流，并支持直接使用USB端口对单节锂电池进行充电。同时其热反馈功能可调节充电电流，以便在大功率工作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制，确保安全工作。由于采用了内部MOSFET架构，因此无需使用外部检测电阻器或隔离二极管。很少的外部元件数目加上其2 mm×2 mm DFN封装，使得LTC4065尤其适合无线PDA、蜂窝电话、无线传感器终端等应用。功能齐全的LTC4065还包括自动再充电、低电池电量充电调节、软启动等丰富功能。 1 LTC4065的引脚功能 LTC4065采用了热处理能力较强的6引脚小外形封装(DFN)，且实现产品无铅化，底部采用裸露衬垫，直接焊接至PCB以实现电接触和额定散热性能。引脚排列如图1所示。 各引脚功能如下： 引脚1，GND，接地端。 引脚2，CHRG，漏极开路充电状态输出。充电状态指示引脚具有三种状态：下拉、2 Hz 脉动和高阻抗状态。该输出可以被用作一个逻辑接口或一个LED驱动器。对电池进行充电时，有一个内部N沟道MOSFET将GHRG引脚拉至低电平。当充电电流降至全标度电流的10％时，CHRG引脚被强制为高阻抗状态。如果电池电压处于2．9 V以下的持续时间达到充电时间的1／4，则认为电池失效，而且CHRG引脚将以2 Hz的频率脉动。 引脚3，BA T，充电电流输出。该引脚向电池供应充电电流，并将最终浮动电压调节至4．2 V。该引脚上的一个内部精确电阻分压器负责设定此浮动电压，并在停机模式时断接。 引脚4，VCC，正输入电源。该引脚向充电器供电。VCC的变化范围是3．75～5．5 V。该引脚应通过一个最小1μF的电容器进行旁路。当VCC处于BA T引脚电压的32 mV以内时，LTC4065进入停机模式，从而使IBA T降至约1μA。 引脚5，EN，使能输入引脚。把该引脚拉至手动停机门限(一般为O．82 V)以上，将把LTC4065置于停机模式。在停机模式中，LTC4065的电源电流低于20μA。使能为缺省状态，但不用时应将该引脚连至GND。 引脚6，PROG，充电电流设置和充电电流监视引脚。充电电流是通过连接一个精度为1％的接地电阻器RPROG来设置的。 2 工作原理 LTC4065主要是为实现对单节电池充电而设计的线性电池充电管理芯片。该芯片利用其内部功率MOSFET对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可利用外部电阻编程设定，最大 方案一：BP2971 电源管理芯片 特点 ·输入电压区间（Pack+）：～12V ·FET 驱动 CHG和DSG FET驱动输出 ·监测项 过充监测 过放监测 充电过流监测 放电过流监测 短路监测 ·零充电电压，当无电池插入·工作温度区间： Ta= -40～85℃·封装形式: 6引脚 DSE（） 应用 ·笔记本电脑 ·手机 ·便携式设备 绝对最大额定值 ·输入电源电压：～7V ·最大工作放电电流：7A ·最大充电电流： ·过充保护电压（OVP）： ·过充压延迟： ·过充保护电压（释放值）：·过放保护电压（UVP）：·过放压延迟：150ms ·过放保护电压（释放值）： ·充电过流电压（OCC）：-70mV ·充电过流延迟：9ms ·放电过流电压（OCD）：100mV ·放电过流延迟：18ms ·负载短路电压：500mV ·负载短路监测延迟：250us ·负载短路电压（释放值）：1V 典型应用及原理图 图1：BP2971应用原理图 引脚功能 NC（引脚1）：无用引脚。 COUT（引脚2）：充电FET驱动。此引脚从高电平变为低电平，当过充电压被V-引脚所监测到 DOUT（引脚3）：放电FET驱动。此引脚从高电平变为低电平，当过放电压被V-引脚所监测到 VSS (引脚4)：负电池链接端。此引脚用于电池负极的接地参考电压 BAT（引脚5）：正电池连接端。将电池的正端连接到此管脚。并用的输入电容接地。 V-（引脚6）：电压监测点。此引脚用于监测故障电压，例如过冲，过放， 过流以及短路电压。 芯片功能原理图 芯片功能性模式 监测参数 参数可变（选）区间过充监测电压～ 50mV steps V OVP 一款锂电池充电管理芯片的研究与设计 林超 【摘要】：锂离子电池是目前便携式电子产品中使用最为广泛的可充电电池。而且随着电池容量的不断提高，锂离子电池将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。由于锂离子电池本身电学特性的原因，几乎每一块锂离子电池都需要一个充电管理芯片来提供充放电保护以延长其使用寿命。本文设计并实现一款成本较低、应用广泛，性能优良的锂电池充电管理芯片。采用全定制设计思想，完成了从底层电路开始到整个芯片电路的正向设计，实现了过放电保护、过充电保护、短路保护、过温保护以及涓流充电、恒流充电、恒压充电等控制功能。芯片内部用来驱动充电晶体管的MOS管耐压高达30V以上，在不外加扩展电路的情况下，可设计成多节串联电池的充电电路。低压线性稳压器集成在芯片内部，提高了集成度，使芯片具有较小的面积，降低了成本。芯片的外围电路既可以设计成线性控制也可采用PFM控制，应用电路简单。 此外，改变芯片应用电路的外围电阻就可以调节芯片的恒流充电电流、预充电（涓流充电）截止电压、恒压充电电压和电池充满判断电流。这使得芯片具有很强的适用性，能够应用在很多不同的场合。芯片采用CSMC0.5um DPTM Mixed Signal工艺，使用Cadence工具完成电路设计、仿真、版图设计和验证。仿真结果表明，在电池温度端检测电压大于4.51 V时，充电终止，表明此时电池没有接入；当电池温度检测端电压大于0.05V且小于0.5V 时，充电电流为24mV/Rs；当电池温度检测端电压大于0.5V且小于4.51V时，芯片系统正常工作，此时涓流充电电流为24mv/Rs，预充电结束判断电压为0.61V，恒流充电电流为240mv/Rs，恒压充电判断电压为1.21V，充饱判断电流为24mV/Rs，这些参数均符合设计指标，并且电池充电曲线也符合设计预期。仿真成功后进行版图设计和验证，最终导出GDS文件去foundry流片。 【关键词】：锂电池锂电池充电管理芯片三阶段充电法锂电池充放电保护过温保护【学位授予单位】：西安电子科技大学 【学位级别】：硕士 【学位授予年份】：2012 【分类号】：TM912 【目录】： ?摘要3-4 ?ABSTRACT4-8 ?第一章绪论8-14 ? 1.1 课题研究背景及意义8-10 ? 1.2 锂电池充电管理芯片的研究现状及发展趋势10-11 ? 1.3 本文的主要工作及内容安排11-14 ?第二章锂电池充电管理芯片设计基础14-24 ? 2.1 锂电池工作原理14-15 ? 2.2 锂电池的电学性能及其充电保护要求15-17 锂电池保护原理 锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护；在充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值（一般±20mV），实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果；同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命；欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。 成品锂电池组成主要有两大部分，锂电池芯和保护板，锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成；正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠，包装，灌注电解液，封装后即制成电芯，锂电池保护板的作用很多人都不知道，锂电池保护板，顾名思义就是保护锂电池用的，锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流，还有就是输出短路保护。 01锂电池保护板组成 1、控制ic， 2、开关管，另外还加一些微容和微阻而组成。控制ic 作用是对电池的保护，如达到保护条件就控制mos进行断开或闭合（如电池达到过充、过放、短路、过流、等保护条件），其中mos管的作用就是开关作用，由控制ic开控制。锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流。 02保护板的工作原理 1、过充保护及过充保护恢复 当电池被充电使电压超过设定值VC(4.25-4.35V，具体过充保护电压取决于IC)后，VD1翻转使Cout变为低电平，T1截止，充电停止.当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V，具体过充保护恢复电压取决于IC)时，Cout变为高电平，T1导通充电继续，VCR 必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。 2、过放保护及过放保护恢复 当电池电压因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V，具体过充保护电压取决于IC）时，VD2翻转，以短时间延时后，使Dout变为低电平，T2截止，放电停止，当电池被置于充电时，内部或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好准备。 3、过流、短路保护 当电路充放回路电流超过设定值或被短路时，短路检测电路动作，使MOS管关断，电流截止。 锂电池充电管理芯片BQ24025 一、特性 ●体积小，MLP封装 ●可以采用AC电源适配器或者USB电源充电，并能够自主选择 ●USB电源充电下，可以选择100mA、500mA两种充电电流 ●低压差比 ●内部集成定时器 ●低功耗情况下自动进入睡眠模式 ●工作时允许结温：—40~125℃，存储温度：—60~150℃ ●应用范围：PDA、MP3 player、数码相机、网络产品、智能电话等 二、引脚功能 AC：AC适配器电源输入端 USB：USB电源输入端 STAT1、STAT2：充电状态 VSS：电源、信号地 ISET1：设置AC适配器供电时的 充电电流；设置AC充电 或USB充电时的中止电 流 ISET2：设置USB充电时的充电 电流 /CE：充电使能（高电平禁止充 电，低电平允许充电，下 降沿充值所有定时器及定 时器出错状态 TS：温度检测输入 OUT：充电电流输出 三、电气参数 输入电压范围：—0.3~7.0V 功耗：40℃以下1.5W ， AC 输入电压范围：最低：4.5V ，最高：6.5V USB 输入电压范围：最低：4.35，最高：6.5V AC 输入电流Icc ：典型值1.2mA ，最大值2.0mA 输出电压：4.2V AC 充电时输出电流：最小50mA ，最大1000mA USB 充电时输出电流：100mA 时最小80mA ，最大100mA ；500mA 时最小400mA ，最大500mA 控制信号低电平：≤0.4V 控制信号高电平：≥1.4V 四、BQ24025工作模式及相关参数设置 ● 充电电源选择：AC 适配器提供的电源优先 ● 温度保护 采用温敏电阻检测蓄电池的温度，将得到的电压信号输入到TS 引脚。芯片内部有两个比较电压V （LTF ）（典型值2.5V ）和V （HTF ）（典型值0.5V ），当TS 引脚的电压在这两个电压值之间时，可以正常充电，一旦超出这个范围立即通过内部的功率FET 停止充电并暂停充电定时器（不复位），当温度回到正常范围时恢复充电。采用一个103AT 系列的温敏电阻时，温度保护范围是0~45℃，用户可以通过增加两个电阻来修改温度保护范围。如下图所示，其中I TS =102uA ， SD8001SD8001SD8001SD8001SD8001SD8001SD8001SD8001线性锂离子电池充电器 描述 是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其SOT 封装与较少的外部元件数目使得成为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。充电电压固定于4.2V ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，将自动终止充电循环。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，将电池漏电流降至2uA 以下。也可将置于停机模式，以而将供电电流降至45uA 。的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和一个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。 特点 ·高达800mA 的可编程充电电流； ·无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管； ·用于单节锂离子电池、采用SOT23-5封装的完 整线性充电器； ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危 险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能； ·直接从USB 端口给单节锂离子电池充电； ·精度达到±1%的4.2V 预设充电电压； ·用于电池电量检测的充电电流监控器输出； ·自动再充电； ·充电状态输出引脚； ·C/10充电终止； ·待机模式下的供电电流为45uA； ·2.9V涓流充电器件版本； ·软启动限制了浪涌电流； ·采用5引脚SOT-23封装。 应用 ·蜂窝电话、PDA、MP3播放器； ·充电座； ·蓝牙应用。 典型应用典型应用 600mA 单节锂离子电池充电器 完整的充电循环（750mAh 电池） 绝对最大额定值 ·输入电源电压（V CC ）：-0.3V～10V ·PROG：-0.3V～V CC +0.3V ·BAT：-0.3V～7V ·：-0.3V～10V ·BAT 短路持续时间：连续 ·BAT 引脚电流：800mA ·PROG 引脚电流：800uA ·最大结温：125℃ ·工作环境温度范围：-40℃～85℃ ·贮存温度范围：-65℃～125℃ ·引脚温度（焊接时间10秒）：260℃ SD8001 1 锂电池充电保护IC原理 锂离子电池因能量密度高，使得难以确保电池的安全性。具体而言，在过度充电状态下，电池温度上升后能量将过剩，于是电解液分解而产生气体，因内压上升而导致有发火或破裂的危机。反之，在过度放电状态下，电解液因分解导致电池特性劣化及耐久性劣化(即充电次数降低)。 锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性，并防止特性的劣化。锂离子电池的保护电路是由保护IC、及两颗Power-MOSFET所构成。其中保护IC为监视电池电压；当有过度充电及放电状态时，则切换以外挂的Power-MOSFET来保护电池，保护IC的功能为: (1)过度充电保护、(2)过度放电保护、(3)过电流/短路保护。以下就这三项功能的保护动作加以说明 (1) 过度充电： 当锂电池发生过度充电时,电池内电解质会被分解,使得温度上升并产生气体,使得压力上升而可能引起自燃或爆裂的危机,锂电池保护IC用意就是要防止过充电的情形发生。 过度充电保护IC原理： 当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状况,此时保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)及激活过充电保护,将Power MOS由ON'OFF,进而截止充电。另外,过充电检出,因噪声所产生的误动作也是必须要注意的,以免判定为过充保护,因此需要延迟时间的设定,而delay time也不能短于噪声的时间。 (2) 过度放电： 在过度放电的情形下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低,锂电池保护IC用以保护其过放电的状况发生, 达成保护动作。 过度放电保护IC原理：为了防止锂电池过度放电之状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过放电电压检测点(假设设定为2.3V),将激活过放电保护,将Power MOS由ON'OFF,进而截止放电,达成保护以避免电池过放电现象发生, 并将电池保持在低静态电流的状态(standby mode),此时耗电为0.1uA Standalone Linear Li-Ion Battery Charger in ThinSOT ME4054-4.2V DESCRIPTION FEATURES APPLICATIONS ME4054 is a constant-current/constant-voltage linear charger for single cell lithium-ion batteries.Its ThinSOT package and low external component count make the ME4054 ideally suited for portable applications. Furthermore, the ME4054 is specifically designed to work within USB power specifications. No external sense resistor is needed, and no blocking diode is required due to the internal MOSFET architecture.Thermal feedback regulates the charge current to limit the die temperature during high power operation or high ambient temperature. The charge voltage is fixed at 4.2V , and the charge current can be programmed externally with a single resistor. The ME4054 automatically terminates he charge cycle when the charge current drops to 1/10th the programmed value after the final float voltage is reached. When the input supply (wall adapter or USB supply) is removed, the ME4054 automatically enters a low current state, dropping the battery drain current to less than 2μA.The ME4054 can be put into shutdown mode, reducing the supply current to 25μA. Other features include charge current monitor, undervoltage lockout, automatic recharge and a status pin to indicate charge termination and the presence of an input voltage. z Programmable Charge Current Up to 800mA z No MOSFET, Sense Resistor or Blocking Diode Required z Complete Linear Charger in ThinSOT Package for Single Cell Lithium-Ion Batteries z Constant-Current/Constant-V oltage Operation with Thermal Regulation to Maximize Charge Rate Without Risk of Overheating z Charges Single Cell Li-Ion Batteries Directly from USB Port z Preset 4.2V Charge V oltage with ±1% Accuracy z Automatic Recharge z Charge Status Output Pin z C/10 Charge Termination z 25μA Supply Current in Shutdown z 2.9V Trickle Charge Threshold z Soft-Start Limits Inrush Current z Available in 5-Lead SOT-23 Package z Cellular Telephones, PDAs, MP3 Players z Charging Docks and Cradles z Bluetooth Applications TYPICAL APPLICATION https://www.doczj.com/doc/459586022.html, TEL:0755-2976/8716 1 DW03D(文件编号：S&CIC0953)二合一锂电池保护IC 一、 概述 DW03D产品是单节锂离子/锂聚合物可充电电池组保护的高集成度解决方案。DW03D包括了先进的功率MOSFET，高精度的电压检测电路和延时电路。 DW03D具有非常小的TSS08-8的封装,这使得该器件非常适合应用于空间限制得非常小的可充电电池组应用。 DW03D具有过充，过放，过流，短路等所有的电池所需保护功能，并且工作时功耗非常低。 该芯片不仅仅是为手机而设计，也适用于一切需要锂离子或锂聚合物可充电电池长时间供电的各种信息产品的应用场合。 二、 特点 ?内部集成等效45m?-60m?的先进的功率MOSFET； ?过充电流保护； ?3段过流保护：过放电流1、过放电流2（可选）、负载短路电流； ?充电器检测功能；?延时时间内部设定； ?高精度电压检测； ?低静态耗电流：正常工作电流3.8uA ?兼容ROHS和无铅标准。 ?采用TSSOP-8封装形式塑封。 三、 应用 ?单芯锂离子电池组；?锂聚合物电池组。 四、 订货信息 型号封装过充检测电压 [V CU]（V） 过充解除电压 [V CL]（V） 过放检测电压 [V DL]（V） 过放解除电压 [V DR]（V） 过流检测电流 [I OV1]（A） 打印标记 DW03D TSSOP-8 4.3 4.1 2.4 3.0 2.5 DW03D 五、 管脚外形及描述 DW03D (文件编号：S&CIC0953) 二合一锂电池保护IC 六、 极限参数 参数 符号 参数范围 单位 电源电压 VDD VSS-0.3~VSS+12 V OC 输出管脚电压 VOC VDD-15~VDD+0.3 V OD 输出管脚电压 VOD VSS-0.3~VDD+0.3 V CSI 输入管脚电压 VCSI VDD+15~VDD+0.3 V 工作温度 Topr -40~+85 ℃ 存储温度 Tstg -40~+125 ℃ 七、 电气特性参数 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 工作电压 工作电压 VDD -- 1.5 -- 10 V 电流消耗 工作电流 IDD VDD = 3.9V -- 4.0 6.0 uA 检测电压 过充电检测电压 VOCD -- 4.25 4.30 4.35 V 过充电释放电压 VOCR -- 4.05 4.10 4.15 V 过放电检测电压 VODL -- 2.30 2.40 2.50 V 过放电释放电压 VODR -- 2.90 3.00 3.10 V 过电流1检测电压 VOI1 -- 0.12 0.15 0.18 V 过电流2（短路电流）检测电压 VOI2 VDD = 3.6V 0.80 1.00 1.20 V 过电流复位电阻 Rshort VDD = 3.6V 50 100 150 K Ω 过电器检测电压 VCH -- -0.8 -0.5 -0.2 V 迟延时间 过充电检测迟延时间 TOC VDD = 3.6V~4.4V -- 80 200 ms 过放电检测迟延时间 TOD VDD = 3.6V~2.0V -- 40 120 ms 过电流1检测迟延时间 TOI1 VDD = 3.6V 5 13 20 ms 过电流2（短路电流）检测迟延时间 TOI2 VDD = 3.6V -- 5 50 us 其他 OC 管脚输出高电平电压 V oh1 -- VDD-0.1VDD-0.02 -- V OC 管脚输出低电平电压 V ol1 -- -- 0.01 0.1 V OD 管脚输出高电平电压 V oh2 -- VDD-0.1VDD-0.02 -- V OD 管脚输出低电平电压 V ol2 -- -- 0.01 0.1 R DS (on) V GS = 2.5V , I D = 3.3A -- 22.0 30.0 单个MOS 管漏极到源极的导通阻 抗 R DS (on) V GS = 4.5V , I D = 8.2A -- 16.0 20.0 m Ω 智能锂电池充电管理方案(1) 2012-07-30 21:59:37 来源:21ic 关键字：智能锂电池充电管理 1 引言 锂离子电池是上世纪九十年代发展起来的一种新型二次电池。由于锂离子电池具有能量密度高和循环寿命长等一系列的优点，因此很快在便携式电子设备中获得广泛应用，也获得了锂电池生产商的青睐。 锂离子电池主要由正极活性材料，易燃有机电解液和碳负极等构成。因此，锂离子电池的安全性主要是由这些组件间的化学反应引起。 在使用中，根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应低于4.2 V，绝对不能过充，否则会因正极锂离子拿走太多，产生危险。其充放电要求较高，一般应采用专门的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至设定值后转入恒压充电，当恒压充电至0.1 A 以下时，应停止充电。 锂电池的放电由于内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命会缩短，因此在放电时需要严格控制放电终止电压。 因此，设计一套高精度锂离子充电管理系统对于锂离子电池应用是至关重要的。本文介绍的智能化锂电池充电系统是专门为锂电池设计的高端技术解决方案。该系统适用于锂离子/镍氢/铅酸蓄电池单体及整组进行实时监控、电池均衡、充放电电压、温度监测等，采用了电压均衡控制、超温保护等智能化技术，是功能强大、技术指标完善的动力电池充电管理系统。 2 系统构成与设计 充电系统主要由n 个(可扩充)充电模块和上位PC 机监控软件组成。支持充电过程编程，可按恒流充电、恒压充电等多种工况进行相应组合设置工作步骤，除了具有硬件过压过流保护，还允许用户定义每个通道的过电压、过电流等参数值，具备数据采集、存储、通讯及分析功能，具有掉电保护功能，不丢失数据。另外还配置锂电池管理系统，它主要由充电机、主控单元、数采单元和人机界面组成，硬件组成框图如图1 所示。 南京拓微集成电路有限公司TP4056 南京拓微集成电路有限公司NanJing Top Power ASIC Corp. 数据手册 DATASHEET TP4056 TP4056 线性锂离子电池充电器)) (1A线性锂离子电池充电器 应用 ·移动电话、PDA ·MP3、MP4播放器 ·数码相机 ·电子词典 ·GPS ·便携式设备、各种充电器 描述 TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056成为便携式应用的理想选择。TP4056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。充电电压固定于4.2V ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TP4056将自动终止充电循环。 当输入电压（交流适配器或USB 电源）被拿掉时，TP4056自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA 以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至55uA 。TP4056的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED 状态引脚。 特点 ·高达1000mA 的可编程充电电流 ·无需MOSFET 、检测电阻器或隔离二极管 ·用于单节锂离子电池、采用SOP 封装的完整线性充电器 ·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能 ·精度达到±1.5%的4.2V 预设充电电压 ·用于电池电量检测的充电电流监控器输出 ·自动再充电 ·充电状态双输出、无电池和故障状态显示 ·C/10充电终止 ·待机模式下的供电电流为55uA ·2.9V涓流充电器件版本 ·软启动限制了浪涌电流 ·电池温度监测功能 ·采用8引脚SOP-PP 封装。 完整的充电循环完整的充电循环（（1000mAh 电池电池）） 绝对最大额定值 ·输入电源电压（V CC ）：-0.3V～8V ·PROG ：-0.3V～V CC +0.3V ·BAT ：-0.3V～7V ·：-0.3V～10V ·：-0.3V～10V ·TEMP ：-0.3V～10V ·CE ：-0.3V～10V ·BAT 短路持续时间：连续 ·BAT 引脚电流：1200mA ·PROG 引脚电流：1200uA ·最大结温：145℃ ·工作环境温度范围：-40℃～85℃ ·贮存温度范围：-65℃～125℃ ·引脚温度（焊接时间10秒）：260℃了解一下锂电池充电IC的选择方案
GS单节锂电充电芯片
TP4055 锂电管理芯片,性价比高
bq2057锂电池充电芯片应用
锂电池保护芯片均衡充电设计
锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用
锂电池充电保护方案
一款锂电池充电管理芯片的研究与设计
锂电池保护芯片原理
锂电池充电管理芯片BQ24025
SD8001 4.2V 800mA 线性锂电池充电管理IC
锂电池充电保护IC原理
4054 锂电充电芯片
DW03D(二合一锂电池保护IC)
智能锂电池充电管理方案
低成本锂电池充电芯片,付电路图
相关主题
文本预览