单节锂电大电流充电管理
CL1302AA
概述CL1302AA是一款单节锂电池充电管理IC，同时集成了一个马达驱动。
CL1302AA封装为SOT23-6,适用于小型便携式电机产品。
特点◆工作电压范围：4.0V~6.5V◆最大工作电流:600mA(typ)◆浮充电压值:4.2V(typ)◆3档位占空比:50%,75%,100%应用◆便携式马达驱动应用Package Type:SOT-23-6L典型应用电路管脚描述管脚号管脚名管脚描述功能描述1CHRG 电池充电指示端充电时输出低电平，典型电流驱动能力5mA（Note1）2GND 地端地端3BAT 电池端默认充满电压典型值为4.2V恒流充电电流600mA（无涓流充电电流）4VCC 电源端电池充电电源输入端，最高工作电压6.5V5KEY风扇按键按一下风扇1档，再按一下2档，再按一下3档，再按一下风扇关掉。
6FAN_DR 风扇驱动风扇1档为50%占空比方波输出，2档为75%占空比方波输出，3档为100%占空比方波输出；典型电流驱动能力15mA型号说明ESD与Latch-up等级人体模型ESD级别2000V机器模型ESD级别200VLatch-up级别200mA电气特性充电部份(如果没有特殊说明，环境温度=25︒C，输入电压=5V)充电状态(如果没有特殊说明，环境温度=25︒C，输入电压=5V)符号参数测试条件最小值典型值.最大值单位V IN输入电源电压 4.0 6.5VI CC输入电源电流充电模式0.50.9mA 待机模式（充电终止）5090uA 停机模式(V CC＜V BAT,V CC＜V UVLO)3560uAV FLOAT输出浮充电压 4.158 4.2 4.242VI BAT BAT端充电电流恒流模式540600660mA 待机模式，V BAT=4.2V-6-10uA V IN=0，V BAT=3.7V-3-5uAV UVLO V CC欠压锁定电压V CC上升 2.4V V UVHYS V CC欠压锁定迟滞电压V CC下降150200300mV I TERM终止充电电流门限506070mA V CHRG CHRG端输出低电平I CHRG=1mA0.30.5V ∆V RECHG再充电电池门限电压V FLOAT-V RECHG100200mV放电控制部份电池放电、风扇控制状态(如果没有特殊说明，环境温度=25︒C，电池BAT电压=3.7V)符号参数测试条件最小值典型值.最大值单位I BAT BAT端电流V BAT=3.7V，V IN=035uAD_DR风扇驱动占空比1档50% 2档75% 3档100%f_DR FAN_DR驱动频率506070Hz I_DR FAN_DR驱动电流能力15mA T KEY按键有效时间100120msV KEY KEY端口悬空电压待机状态0.8V 工作状态 1.6VV UVLO BAT过放锁定电压BAT电压下降，25︒C~40︒C 2.4V封装说明：SOT-23-6L。
锂电池充电电压与充电电流设定
锂电池充电电压与充电电流设定锂电池得充电电压与电流应该就是多少锂电池充电电流与电压关系图得原理图有上图可以瞧出,锂电池充电电流与电压就是动态变化得,这就是由锂电池本⾝得化学物质决定得。
所以需要根据锂电池本⾝得充电特性来配置充电IC得性能,以达到正确,安全,⾼效得使⽤锂电池。
⽇常表述中得“锂电池充电电流”就是针对锂电池在充电过程中所处快速充电阶段得充电电流⽽⾔得,作为⼀个动态得过程,锂电池最理想充电电流实际上就是分为三个阶段得。
常⽤锂电池充电IC如TP4012A、TP8052、TP8056,本⽂最后处有部分介绍。
⼏种不同充电状态得性能描述1、待机状态:在如下⼏种情况下会处理待机状态:a、输⼊电压低于电路最低⼯作电压。
b、电池电压充饱后。
c、利⽤外置开关强⾏关断IC,停⽌IC充电。
待机状态得电压电流特性:充电IC⽆充电电压输出,IC输⼊电流在uA级,可以减⼩电路损耗。
2、预充状态:如上图所⽰。
预充电时得最佳电流:即当锂电池得初始/空载电压低于预充电阈值时,⾸先要经过⼀个预充电阶段,就单个锂离⼦电池⽽⾔,这个阈值⼀般为3、0V,在此阶段,预充电电流⼤约为下⼀个阶段——恒流充电阶段电流得10%左右。
3、恒流充电状态:如上图所⽰最⼤充电电流部分,在电池电压已经⼤于预设电压阀值⽽⼩于最⾼电压4、2V时,此时IC将以外挂电阻设定得最⼤充电电流来给电池充电。
将电池电压充到等于最⼤充电电压(4、2V附近)时为⽌。
恒流充电时得最佳电流:所谓恒流就就是电流恒定,电压逐渐升⾼,此时进⼊快速充电阶段。
⼤多数得恒流充电电流设定为0、5~0、8C之间,可以理解为0、7C,也就就是在不考虑其她因素得情况下,⼤约两个⼩时可以充满。
之所以选择0、7C,就是因为这个电流很好地做到了充电时间与充电安全性得平衡。
恒流充电状态时需要注意得⼏个问题:1、在此状态下,IC处于最⼤充电电流状态,此时得损耗也就是也就是最⼤得。
线性降压得损耗计算＝(VINVOUT)×IOUT。
高精度单节锂电池充放电保护电路的设计
高精度单节锂电池充放电保护电路的设计1.简介锂电池是目前应用最广泛的电池之一，因其能量密度高、重量轻且无记忆效应而备受青睐。
然而，锂电池充放电过程中若处理不当，可能导致过充、过放、过流等问题，严重情况下还可能引发火灾和爆炸事故。
因此，设计一套高精度的单节锂电池充放电保护电路非常重要。
2.设计要求本设计的目标是实现对锂电池的精确充放电，并确保在充放电过程中电池的工作状态正常。
具体要求如下：(1)充电过程中要能准确控制电池的充电电流，使其能实现恒流充电；(2)放电过程中要能准确控制电池的放电电流，以避免过放；(3)能对过流、过压、过放等情况进行保护，确保电池的安全使用；(4)能监测电池的电压、电流等参数，并反馈给控制系统或用户。
3.设计方案(1)充电电路设计充电电路主要由充电电流控制器、电流限制器和电流反馈电路组成。
充电电流控制器可以通过调节控制电路中的电流限制器的阻值，来控制充电电流的大小。
电流反馈电路可以将充电电流的大小以电压信号的形式送给控制系统。
(2)放电电路设计放电电路主要由放电电流控制器和电流反馈电路组成。
放电电流控制器可以通过负载的调节，来控制放电电流的大小。
电流反馈电路可以将放电电流的大小以电压信号的形式送给控制系统。
(3)保护电路设计保护电路包括过流保护、过压保护和过放保护。
过流保护可通过过流检测电路实现，一旦检测到过流情况，将立即切断电源。
过压保护可通过过压检测电路实现，一旦电池电压超过设定值，将立即切断电源。
过放保护可通过过放检测电路实现，一旦电池电压低于设定值，将立即切断电源。
(4)参数监测电路设计参数监测电路主要用于监测电池的电压、电流等参数，并将监测结果反馈给控制系统或用户。
参数监测电路需要高精度的传感器和精确的放大电路，以确保监测结果的准确性。
4.结束语本设计基于高精度的单节锂电池充放电保护电路，能实现对锂电池的精确充放电，并确保在充放电过程中电池的工作状态正常。
本设计的要求主要包括充电电路设计、放电电路设计、保护电路设计和参数监测电路设计。
TP5000
低电平，表示充电正在进行。如果锂离子电 池电压低于 2.9V（磷酸铁锂电池电压低于 2.5V），充电器用小电流对电池进行涓流预 充电（预充电电流通过外接电阻可调）。恒 流充电电流由 VS 管脚和 VBAT 管脚之间的 电阻确定。当锂离子电池电压接近 4.2V（磷 酸铁锂电池接近 3.6V）时，距离充电截止电 压约 50mV（根据不同的电路连接电阻与电 池 内 阻 电 压 不 同 ）， 充 电 电 流 逐 渐 减 小 ， TP5000 进入恒压充电模式。当充电电流减小
典型应用
图 1 TP5000 为 4.2V 锂离子电池 1.5A 充电（150MA 预充）应用示意图
1
BANSNTECH
TP5000
图 2 TP5000 为 3.6V 磷酸铁锂电池 1.5A 充电（150MA 预充）应用示意图
Байду номын сангаас
封装/订购信息
订单型号
TP5000-QFN16 器件标记 TP5000 实物图片
BANSNTECH
TP5000
数据手册 DATASHEET
TP5000 U
(2A开关型 4.2V锂电池/3.6V铁锂电 池充电器)
TP5000
BANSNTECH
概述
TP5000是一款开关降压型单节锰锂电池/磷酸铁锂电池充电管理芯片。其QFN16超小型封 装与简单的外围电路，使得TP5000非常适用于便携式设备的大电流充电管理应用。同时， TP5000内置输入过流、欠压保护、芯片过温保护、短路保护、电池温度监控、电池反接保护。
特性
■ 单节4.2V锰锂或3.6V磷酸铁锂电池充电 ■ 内置功率MOSFET,开关型工作模式，
单节锂电池保护解决方案(3)
单节锂电池保护解决方案(3)CSS-3---单节电池保护解决方案引言：前面两节分别介绍了PCM的几种方案，本节聚焦于PCM 的性能评估以及可能遇到的问题优化。
1. 功率（MOSFET）的性能要求离子电池容量从早期的600mAh、1000mAh到现在已经达到6000mAh、10000mAh。
为了实现更快的充电速度和更短的充电时间，通常采用增加（电流）和大电流充电的快充技术。
大电流充电对电池组中的功率MOSFET提出了更高的技术要求。
此外在生产线和使用过程中，对大容量（锂离子电池）有一些特定的技术要求。
所有这些因素都对大容量锂离子电池PCM中功率MOSFET的充放电管理提出了严格的技术设计挑战。
为了实现功率MOSFET的低导通电阻RDSon，有必要提高MOSFET单元密度。
其他技术也用于降低电阻，例如厚金属键合线和薄晶片。
N沟道功率MOSFET可以以减小的形状因数实现较低的导通电阻RDSon。
功率MOSFET封装通常使用引线，为了进一步降低导通电阻，在PCM中通过使用新的（芯片）级CSP封装技术完全消除了封装线电阻。
同时芯片级CSP的封装技术具有更好的导热性，从而降低功率MOSFET的温升，这有助于提高其可靠性。
使用CSP封装技术的功率MOSFET在没有外部塑料外壳和其他材料保护的情况下，在PCM生产过程中会受到各种热应力和（机械）应力的影响，例如（PCB）板的焊接过程，这可能会导致模具开裂的高风险。
因此应使用各种技术，例如在功率MOSFET芯片表面涂覆新材料，以确保其抵抗机械应力和热应力的能力，并提高可靠性。
短路能力大容量锂离子电池在应用中，特别是在极端条件下，如输出负载短路，会有非常大的电流通过电池。
当IC（检测）到输出过流时，它将延迟一段时间以进行保护动作。
在延迟时间期间，MOSFET的工作电流非常大，这要求MOSFET对大电流应力具有鲁棒性，因此所有锂离子电池都需要进行短路测试。
理论上芯片尺寸越大，对短路电流的鲁棒性越强。
CN3761
充电结束以后，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，当电池电压降低到恒压充电电压的95.22%时，CN3761进入充电状态，开始新的充电周期，这样可以保 证电池的饱满度在80%以上。
6
Rev 1.0
频率 最大占空比
fosc Dmax
睡眠模式
睡眠模式阈值
(测量VCC－VBAT)
睡眠模式释放阈值
(测量VCC－VBAT)
DRV 管脚
VSLP VCC falling VBAT=3.7V
VSLPR VCC rising, VBAT=8V
VDRV 高电平 (VCC－VDRV) VDRV 低电平 (VCC－VDRV) 上升时间
2
Rev 1.0
如韵电子 CONSONANCE
管脚描述:
管脚序号
名称
1
VG
2
GND
3
CHRG
4
DONE
5
COM
6
FB
7
BAT
8
CSP
9
VCC
10
DRV
说明
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 管脚之间需要接一个 100nF 的电容。 地。输入电源的负输入端和电池负极。 充电状态指示端。漏极开路输出。在充电状态，内部晶体管将此 管脚拉到低电平；否则，此管脚为高阻状态。 充电结束指示端。漏极开路输出。在充电结束状态，内部晶体管 将此管脚拉到低电平；否则，此管脚为高阻状态。 回路补偿输入端。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。 电池电压检测输入端。此管脚用于检测电池正极的电压。如果在 FB 管脚和 BAT 管脚之间接一个电阻，可以向上调整恒压充电电 压。 电池正极连接端和充电电流检测负输入端。此管脚连接到电池
TP5000 数据手册说明书
南京拓微集成电路有限公司NanJing Top Power ASIC Corp.数据手册DATASHEETTP5000(2A开关型4.2V锂电池/3.6V铁锂电池充电器)概述TP5000是一款开关降压型单节锰锂电池/磷酸铁锂电池充电管理芯片。
其QFN16超小型封装与简单的外围电路，使得TP5000非常适用于便携式设备的大电流充电管理应用。
同时，TP5000内置输入过流、欠压保护、芯片过温保护、短路保护、电池温度监控、电池反接保护。
TP5000具有宽输入电压，对电池充电分为涓流预充、恒流、恒压三个阶段，涓流预充电电流、恒流充电电流都通过外部电阻调整，最大充电电流达2A。
TP5000采用频率800kHz的开关工作模式使它可以使用较小的外围器件，并在大电流充电中仍保持较小的发热量。
TP5000内置功率PMOSFET、防倒灌电路，所以无需防倒灌肖特基二极管等外围保护。
TP5000的恒流功能，也可以用在2串锂电池或4串干电池输入，恒流驱动0.5-7W白光LED。
特性■单节4.2V锰锂或3.6V磷酸铁锂电池充电■内置功率MOSFET,开关型工作模式，器件发热少，外围简单■可编程充电电流，0.1A--2A■可编程预充电电流，10%--100%■无需外接防倒灌肖特基二极管■宽工作电压，最大达到9V■两路LED充电状态指示■芯片温度保护，过流保护，欠压保护■电池温度保护、电池反接停机、短路保护■开关频率800KHz，可用电感2.2uH-10uH ■自动再充电功能■小于1％的充电电压控制精度■涓流、恒流、恒压三段充电，保护电池■采用QFN164mm*4mm超小型封装绝对最大额定值■输入电源电压（VIN）：10V■BAT：-4.2V～9V■BAT短路持续时间：连续■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℃应用■便携式设备、各种充电器■智能手机、PDA、移动蜂窝电话■MP4、MP5播放器、平板电脑■矿灯■电动工具■白光LED驱动典型应用图1TP5000为4.2V锂离子电池1.5A充电（150MA预充）应用示意图图2TP5000为3.6V 磷酸铁锂电池1.5A 充电（150MA 预充）应用示意图封装/订购信息16引脚4mm*4mmQFN16封装顶视图（散热片接地不可接其他电位）订单型号TP5000-QFN16器件标记TP5000实物图片TP5000功能方框图图3TP5000功能框图电特性表1TP5000电特性能参数凡表注●表示该指标适合整个工作温度范围，否则仅指T A =25℃，VIN=6V，除非特别注明。
南京拓微锂电充电管理TP4057 TP4055
TP4057单节锂离子电池充电器TP4057 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 TP4057 便携式应用的理想选择。
TP4057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，TP4057 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，TP4057自动进入一个低电流状态，电池漏电流在 2uA以下。
TP4057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。
特点·锂电池正负极反接保护；·高达500mA 的可编程充电电流；·双灯指示，灯的状态为亮或灭·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。
绝对最大额定值·输入电源电压（VCC）：-0.3V～9V·PROG：-0.3V～VCC+0.3V·BAT：-4.2V～7V·CHRG ：-0.3V～10V·BAT短路持续时间：连续·BAT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℃TP4057测试使用注意事项1、TP4057 测试中，芯片 BAT 端（3 号脚）应直接连接电池正极，不可串联电流表，电流表可接在芯片Vcc端。
2.5A大电流充电IC
最大 0.043 0.006 0.037 0.011 0.009 0.122
0.114 0.187 0.016 0
o
0.122 0.199 0.031 6
o
V1.0 NOV.2010
7
A6000
V1.0 NOV.2010 5 A6000
______ ______ ______ ______
A6000-开关式、单节锂电池充电管理芯片
应用
恒流充电电流设置 通过设置 RSNS 和 RISET 的值可以设定电池恒流充电电 流，RISET 为连接 ISET 管脚的外接电容，首先选择检流 电阻 RSNS.为了兼顾电流检测精度和充电效率，RSNS 上 的压降 VSNS 最好设定在 100mV 到 200mV 之间，RSNS 推荐值为 0.1. 满充电压微调 满充电压可通过在管脚 VAD 和地之间接入电阻往上调 整.如图 4.
1.电容尽量靠近相应的管脚，特别是 AVIN 输入管脚的 (3) 稳压电容. 2. PVIN 接 10uF 的电容稳压. 3. DHI 输出 PWM 波， 为了减小辐射,功率管和输入旁路 电容走线尽量短. 4.地线尽量铺宽，减小地线上的寄生电阻、电感.
I 为电感上的电流纹波值, fS 为 PWM 振荡频率. 从减小噪声上考虑, I 一般取最大充电电流的 30%到 50%. 大多数应用场合，电感可以取 4.7uH. 输出电容选择 输出电容的选择主要是为了减小输出电压纹波，纹波主 要由电容的 ESR 引起的，由近似公式：
工作温度范围………………….……-20℃～70℃ 储藏温度……………………………-60℃～125℃ Lead Temperature………………..… HBM ESD Level.............................. 260℃ 2000V
4A单节锂电池充电电路(特别适合大容量移动电源快速充电)- CN3001
4A 单节锂电池充电电路（特别适合大容量移动电源快速
充电）- CN3001
CN3001 是PWM 降压模式单节锂电池充电管理集成电路，独立对单节锂电池充电进行管理，具有封装外形小，外围元器件少和使用简单等优点。
CN3001 具有涓流，恒流和恒压充电模式，非常适合锂电池充电管理。
在恒压充电模式，CN3001 将电池电压调制在4.2V，也可以通过一个外部电阻向上调整;在恒流充电模式，充电电流通过一个外部电阻设置。
对于深度放电的锂电池，当电池电压低于恒压充电电压的66.5%(典型值)时，CN3001 用所设置的恒流充电电流的17.5%对电池进行涓流充电。
在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，当充电电流降低到恒流充电电流的16%时，充电结束。
在充电结束状态，如果电池电压下降到恒压充电电压的95.5%，自动开始新的充电周期。
特点:
宽输入电压范围：4.5V 到28V
对单节锂电池完整的充电管理
充电电流可达4A
PWM 开关频率：300KHz
恒压充电电压可用电阻向上调整
恒压充电电压精度：±1%
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
自动再充电功能
充电状态和充电结束状态指示。
单节锂电池充电管理芯片,IC电路图全集
产品特点1，可达500MA 充电电流，SOT23-5，单LED 指示灯，5V 输入线性降压，PW40542，可达1000MA 充电电流，SOP8-EP ，双LED 指示灯，5V 输入线性降压,PW40563，可达600MA 充电电流，SOT23-5，单LED 指示灯，5V 输入线性降压，输入输出短路保护4，可达2.50A 充电电流，SOP8-EP ，双LED 指示灯，5V 输入开关降压，PW40525，可达3.0A 充电电流，SOP8-EP ，双LED 指示灯，5V 输入开关降压，PW40356，可达2.0A 充电电流，SOP8-EP ，单LED 指示灯，5-20V 输入开关降压，PW42037，LDO 稳压芯片（2V-80V ），DC-DC 降压芯片，DC-DC 升压芯片选型表PW4054是一款性能优异的单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器。
PW4054适合给USB 电源以及适配器电源供电。
基于特殊的内部MOSFET 架构以及防倒充电路，PW4054不需要外接检测电阻和隔离二极管。
当外部环境温度过高或者在大功率应用时，热反馈可以调节充电电流以降低芯片温度。
充电电压固定在 4.2V ，而充电电流则可以通过一个电阻器进行外部设置。
当充电电流在达到M A X 终浮充电压之后降至设定值的1/10，芯片将终止充电循环。
当输入电压断开时，PW4054进入睡眠状态，电池漏电流将降到1uA 以下。
PW4054还可以被设置于停机模式，此时芯片静态电流降至25uA 。
PW4054还包括其他特性：欠压锁定，自动再充电和充电状态标志⚫可编程充电电流500mA ⚫无需外接MOSFET ，检测电阻以及隔离二极管⚫恒定电流/恒定电压并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率M A X 大化的热调节功能。
⚫精度达到±1%的4.2V 预充电电压⚫用于电池电量检测的充电电流监控器输出⚫自动再充电⚫充电状态输出显示⚫C/10充电终止⚫待机模式下的静态电流为25uA ⚫ 2.9V 涓流充电⚫软启动限制浪涌电流PW4065 是一款完整的单节锂电池充电器，带电池正负极反接保护、 输入电源正负极反接保 护的芯片，兼容大小 3mA-600mA 充电电流。
单节锂电池保护解决方案(2)
单节锂电池保护解决方案(2)CSS-2---单节电池保护解决方案引言：上节（传送门：CSS-1：单节（锂电池）保护解决方案-1）简单讲解了PCM在充放电过程中的运行过程，对于一个锂电池组的PCM设计来说，不仅仅需要满足法规要求，还需要满足PCM的性能，达到保护指标和保护等级。
本节通过PCM不同方案的演变和对比，在实际使用中，灵活选择不同的方案，也更需要灵活地创造出新方案。
1.接地侧，源极背靠背无论哪种背靠背连接，都是为了避免体（二极管）流过不必要的（电流），如图2-1所示，两个N沟道功率（MOSFET）的源极背靠背连接并放置在GND侧，这种结构很少用于PCM，但有时用于（通信）系统的负载开关和热插拔电路。
（传送门：SCD-4：如何用双MOS设计分立式负载开关？）图2-1：功率MOSFET的源极背靠背连接2.（高压）侧，漏极背靠背如图2-2，（电源）端（高压侧）的两个N沟道功率MOSFET的充电和放电是一种常见的PCM方案，其漏极背靠背连接。
Q1是用于电池放电的功率MOSFET，Q2是用于电池充电的功率MOSFET。
两个N沟道功率MOSFET放置在正端，因此需要两个充电泵来启用浮动驱动。
图2-2：高侧功率MOSFET，漏极背靠背连接如图2-3所示，放置在电源端（高压侧）的两个充电和放电N 沟道功率MOSFET源极背靠背连接。
两个N沟道功率MOSFET使用公共源极，因此需要充电泵来驱动。
这种结构也用于负载开关。
图2-3：高端功率MOSFET，源极背靠背连接3.大电流并联多个MOSFET为了提高（电子）系统的使用时间和待机时间，电池的容量正在增加，例如3000mAh到5000mAh甚至更大。
为了缩短充电时间和提高充电速度，通常采用快速充电，即通过更大的充电电流对电池充电，例如4A、5A、6A，甚至大到8A。
这样一来PCM内部功率MOSFET的功耗非常高，温度也非常高。
为了降低温度并确保功率MOSFET的可靠运行，可以并联使用两个或多个MOSFET，如图2-4所示。
线性内置MOS管单节锂电池大小电流切换控制充电电路
8
PWR 电源端。与供电电源的正极连接，该引脚必需用一个10μF/16V 或以上的电容去耦。
9
O 输出驱动。散热片与内部的驱动管Ｄ端相连。
-2-
+0$
极限参数
供电电源 VCC.............................................................－0.3V～＋18V CS1、LED、RG 、 BAT、DRN LEDS 端允许输入电压.......................................－0.3V～VCC＋0.3V 工作温度 TA ........................................................... －40℃～＋130 ℃ 结温 ...........................................................................................150℃ 功率 ........................................................................................... 4W
一半的电流对电 池进行充电。第一段恒定电流充 电使电池电压达到 VMIN 后，进入第二段恒定电流 充电的快速充电状态，充电电流 IREG 可以通过外 围电阻 R1 调整，恒定电流充电使电池电压上升 到恒定电压充电电压 VREG（一般为 4.2V）。 然后进入恒定电压充电状态，充电电压的精度 优于±1%，在该状态下，充电电流将逐渐减小， 当充电电流小于阈值 ITERM，充电 结束。充电结 后，将始终对电池电压进行监控，当 电 池电 压 小 于 阈 值 VRECHG （ 一 般 为 VREG －250mV） 时，对电池 进行再充电，进入下一个充电 周期。
锂电池充放电标准
锂电池充放电标准
锂电池的充放电标准主要涉及到电池的充电电流、放电电流以及电池容量的标称和充放电过程中的保护。
以下详细介绍这些标准：1.充电电流：常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间约
为2～3小时。
根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。
其充放电要求较高，可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。
通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA以内时，应停止充电。
2.放电电流：因锂电池的内部结构所致，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，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。
放电终止电压通常为3.0V/节，最低不能低于2.5V/节。
电池放电时间（小时）=电池容量/放电电流。
锂电池放电电流(mA)不应超过电池容量的3倍。
3.容量标称：在标准条件下，以0.2C电流放电，将电池从0%充至100%
再从100%放至0%，整个过程电池的平均电压应该为3.7V。
电池的存储条件为将电池充电至标称容量的40%～65%。
4.保护板电路：保护板电路可以防止电池过充、过放和短路，确保电池
的安全使用。
过充保护应设定在4.20V左右，过放保护设定在2.40V 左右。
这些标准是保证锂电池使用安全和效果的关键因素。
在具体使用中，应根据产品规格和厂家建议来选择合适的充放电条件。
4A单节锂电池充电-CN3761
参数
符号
测试条件
输入电压范围
VCC
低电压锁存阈值
UVLO
芯片工作电流 恒压充电电压
电流检测
流入 BAT 管脚电流
涓流充电阈值 涓流充电阈值迟滞 充电结束阈值 再充电阈值 过压阈值
IVCC VREG
VCS
IBAT1 IBAT2 VPRE HPRE Iterm VRE Vov
VBAT＞VREG 恒压充电，FB 连接到 BAT VBAT＞VPRE，VCSP－VBAT VBAT＜VPRE，VCSP－VBAT 充电结束模式，VBAT＝3.7V 睡眠模式，VBAT＝3.7V BAT管脚电压上升 BAT管脚电压下降 充电电流下降
5
Rev 1.1
如韵电子 CONSONANCE
涓流充电
在充电状态，如果电池电压低于恒压充电电压的66.5%(典型值)时，充电器进入涓流充电模式，此时充电电流 为恒流充电电流的17.5%。
恒流充电电流的设置
恒流充电电流由下式决定：
其中：
ICH 是恒流充电电流 RCS 是连接于CSP管脚和BAT管脚之间的电流检测电阻
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
Rev 1.1
如韵电子 CONSONANCE
电气特性:
（VCC＝15V，TA＝－40℃ 到 85℃，除非另有注明）
频率 最大占空比
fosc Dmax
睡眠模式
睡眠模式阈值
(测量VCC－VBAT)
睡眠模式释放阈值
(测量VCC－VBAT)
DRV 管脚
VSLP VCC falling VBAT＝3.7V
单节锂电充电路径管理芯片
单节锂电充电路径管理芯片单节锂电充电路径管理芯片是一种用于单节锂电池的充电管理的集成电路，具有充电保护、充电均衡、电池状态监测等功能。
本文将详细介绍单节锂电充电路径管理芯片的工作原理、主要特点以及在电子产品中的应用。
一、工作原理单节锂电充电路径管理芯片根据锂电池的特性，采用不同的电路设计实现充电管理功能。
主要包括以下几个部分：1. 充电保护：当锂电池电压过高或过低时，芯片会自动切断充电电流，以避免锂电池过充或过放引起的安全问题。
2. 充电均衡：由于锂电池的内阻和容量存在差异，充电均衡功能可以实现对每个电池单体进行均衡充电，提高整个电池组的使用寿命和性能。
3. 电池状态监测：芯片可以监测电池的电压、电流和温度等参数，以实时了解电池的工作状态，从而保护电池安全和延长电池寿命。
二、主要特点单节锂电充电路径管理芯片具有以下几个主要特点：1. 高集成度：通过集成充电保护、均衡和监测功能于一体，实现了高度集成化的设计，减小了电路板的体积和复杂度。
2. 低功耗：芯片采用低功耗设计，能够实现高效的充电管理，提高电池的使用时间和续航能力。
3. 安全可靠：芯片具有多重保护功能，能够及时监测和处理电池异常情况，以保障用户的安全使用。
4. 灵活性强：充电路径管理芯片可以根据不同的锂电池特性进行定制化设计，满足不同产品的需求。
三、应用领域单节锂电充电路径管理芯片广泛应用于各类电子产品中，如移动智能设备、无线传感器、电动工具等。
以下是几个常见的应用场景：1. 移动智能设备：如智能手机、平板电脑等移动设备，需要使用单节锂电池进行供电，单节锂电充电路径管理芯片可以确保电池安全充电，延长电池寿命。
2. 电动工具：如电动扳手、电动螺丝刀等电动工具常使用单节锂电池供电，芯片可以实现对电池的充电保护，提高电池的使用寿命和性能。
3. 无线传感器：无线传感器需要使用电池供电，单节锂电充电路径管理芯片可以监测电池状态，确保稳定的供电，提高传感器的工作效率和可靠性。
单节锂电池保护方案
单节锂电池保护方案引言锂电池是一种常用的充电电池，广泛应用于各个领域，如移动电子设备、无人机、电动汽车等等。
然而，由于锂电池具有高能量密度和高电压的特点，当不正确使用或在充电、放电等操作过程中出现故障时，可能会引发严重的安全问题，如过充、过放、过流、短路等。
因此，为了确保锂电池的安全稳定运行，需要采取一系列有效的保护措施和方案。
1. 检测机制为了实现对锂电池的保护，首先需要对其状态进行监测和检测。
常见的检测机制包括电压检测、温度检测和电流检测。
•电压检测：通过监测锂电池的电压，可以及时发现并预防过充和过放的情况。
一般采用电压比较器或模拟电路来实现电压检测功能。
•温度检测：锂电池的过高温度可能会导致电池的损坏或爆炸。
因此，引入温度传感器可以及时监测锂电池的温度，当温度超过设定阈值时，触发保护措施。
•电流检测：电池的过大电流可能会导致电池的过热和损坏。
因此，引入电流传感器可以监测电池的放电和充电电流，以确保电流在安全范围内。
2. 保护方案针对锂电池可能出现的问题，可以采取以下保护方案：过充是指在充电过程中电池电压超过允许的最大值。
过充可能导致电池内部产生气体，电池体积膨胀甚至爆炸。
为防止过充，可以采用以下措施：•电压保护回路：通过设置电压比较器，当电池电压超过设定阈值时，关闭充电电路，以防止电池继续充电。
•电压均衡电路：在多节电池组中，由于每节电池可能存在微小差异，充电过程中容易导致某些电池过充。
通过引入电压均衡电路，可以在充电过程中将电池的电压进行均衡，避免过充现象的发生。
过放是指在放电过程中电池电压降低到不可逆性损害的程度。
过度放电可能会导致电池内部结构的损坏，影响电池的性能和寿命。
为了防止过放，可以采取以下措施：•电压保护回路：通过设置电压比较器，当电池电压降低到设定阈值时，关闭放电电路，以防止电池继续放电。
2.3 过流保护过流是指电池充放电过程中电流超过设定阈值的情况。
过大的电流可能会导致电池的过热和损坏。
高效500毫安充电电流锂电池充电管理
高效500毫安充电电流锂电池充电管理
概述：
CN3052A是可以对单节锂离子或者锂-聚合物可
充电电池进行恒流/恒压充电的充电器电路。
该器
件内部包括功率晶体管，应用时不需要外部的电
流检测电阻和阻流二极管。
CN3052A只需要极少
的外围元器件，并且符合USB总线技术规范，非
常适用于便携式应用的领域。
热调制电路可以在
器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将
芯片温度控制在安全范围内。
调制输出电压为
4.2V，精度达1%。
充电电流的大小可以通过一个
外部电阻调整。
当输入电压（交流适配器或者USB
电源）掉电时，CN3052A自动进入低功耗的睡眠
模式，此时电池的电流消耗小于3微安。
其它功能
包括输入电压过低锁存，自动再充电，芯片使能
输入端，电池温度监控以及状态指示等功能。
CN3052A采用散热增强型的8管脚小外形封装
(SOP8)。
应用：
􀁺 移动电话
􀁺 数码相机
􀁺 MP3 播放器
􀁺 电子词典。
大电流宽电压电池充电管理方案
大电流宽电压电池充电管理方案
上海常仁信息科技有限公司 李红渊
【摘要】本文介绍了一种外部电源电压低于电池电压的大电流充电方案。该方案适用于单节或多节串并联的电池系统。本方案主要包含升压 模块、充电管理模块、充电开关、电池管理模块和主控模块五部分。升压模块是将外部电源电压升至高于电池电压的充电电压。充电管理模 块用来管理整个电池或电池组充电截止电压及充电电流等。充电开关通常为MOS管。电池管理模块用来实现对单串电压、电流、温度和容 量的检测。主控模块用于读取并管理电池或电池组单体及电池组电压、电流、容量，不安全状态时保护。本方案最终实现了大电流宽电压充 电的目的，并具备单体及电池组保护功能。 【关键词】充电管理；宽压大电流；电流采样
用于对锂离子电池或锂离子电池组充电过程进行管理及过压保 护。以3串锂电池为例，如果电池组电压低于恒压充电电压的66.5% （典型值）时即电池组电压低于8.4V，为减小系统发热，且为了电 池更长寿命，此时进入涓流充电模式，充电电流为恒流充电电流的 17.5%，即若设置为3A为恒流充电电流，涓流电流为0.525A。
图1
• 95 •
ELECTRONICS WORLD・探索与观察
Rcs用于设定恒流充电电流，本方案恒流充电电流3A，故Rcs 40毫欧。
M1为一充电PMOS，根据MOS特性，此应用导通损耗大于开 关损耗，为减小系统发热建议选择Rds(on)小的PMOS。本方案采 用IRF8707PBF Vgs=12V时Rds(on)11.9毫欧，导通时0.1071W，到 MOS 壳体温升5.355度。
除了光网络设备有此特性，很多使用场景都会出现外部电源低 于电池或电池组电压情况，为了提高产品适应性和可靠性，必须设 计一种宽电压输入大电流充电管理方案。
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特点
● 充饱电压精度 0.5% ● 最大充电电流 2.5A ● 满充电压可调 ● 恒流充电电流可外接电阻调整 ● 漏电流小于 5uA ● 开关频率 500KHZ ● 软启动 ● 采用 MSOP-10 封装
应用
● 平板电脑 ● 手持设备 ● 移动 DVD ● 移动电源
典型应用
图 1、典型应用图
V1.0 NOV.2010
V1.0 NOV.2010 4 A6000
______ ______ ______ ______
A6000-开关式、单节锂电池充电管理芯片
应用
恒流充电电流设置 通过设置 RSNS 和 RISET 的值可以设定电池恒流充电电 流，RISET 为连接 ISET 管脚的外接电容，首先选择检流 电阻 RSNS.为了兼顾电流检测精度和充电效率，RSNS 上 的压降 VSNS 最好设定在 100mV 到 200mV 之间，RSNS 推荐值为 0.1.
工作温度范围………………….……-20℃～70℃ 储藏温度……………………………-60℃～125℃ Lead Temperature………………..… HBM ESD Level.............................. 260℃ 2000V
推荐工作条件
最小 输入电压, 管脚 PVIN、AVIN 工作温度 4.2 -20 典型 5.0 最大 6.5
2500 +10%
mA
V V/A
(1)为了保证充电电流检测精度, RSNS 上的电压降设置为大于 100mV. 如果这个电压降设置过高， 则会降低充电效率， 因此，推荐 RSNS 上的电压降设置在 100mV 到 200mV 之间.
V1.0 NOV.2010
3
A6000
A6000-开关式、单节锂电池充电管理芯片
0.114 0.187 0.016 0
o
0.122 0.199 0.031 6
o
V1.0 NOV.2010
6
A6000
R
33.28K V
(5)
1 VIN VBAT ΔI ( ) VBAT L fS VIN
I 为电感上的电流纹波值, fS 为 PWM 振荡频率. 从减小噪声上考虑, I 一般取最大充电电流的 30%到 50%. 大多数应用场合，电感可以取 4.7uH. 输出电容选择 输出电容的选择主要是为了减小输出电压纹波，纹波主 要由电容的 ESR 引起的，由近似公式：
(1)
符号 VIN IQ
条件
最小 4.2
典型
最大 6.5 2.5
单位 V mA uA
VBAT=4.2V VREG VRCH/ VREG ICC VSNS VISET KISET 3V<VBAT<4.1V
0.1V<VSNS<0.2V
5பைடு நூலகம்
4.18
4.20 97.62%
4.22
V
200 -10% 1.5 0.2/RSNS
综述
A6000 是开关式、单节锂电池充电管理芯片，采用峰值 电流模的控制模式，适用于大电流锂电池充电应用.图 3 是典型的锂电池充电曲线.
电压时 （即输入拔出） ， CHG 管脚呈高阻态， 输入 MOS 管的栅极电压将被拉高而截止， 阻止电池电流倒灌.由于 MOS 管压降小， 采用 MOS 防电池电流倒灌可以提高充 电效率.输入防倒灌 MOS 也可以用肖特基二极管代替.
充电电流的纹波主要由电感决定，如果选择的电感感量 较小，可以通过选择容值大、ESR 小的输出滤波电容来 减小纹波. 纹波电流在电池和输出电容之间的分配主要由两者的等 效电阻决定，电容的等效电阻为 ESR 加上电容的交流 阻抗，输出电容的等效阻抗越小，则分担的噪声电流越 大，越能够稳定电池的充电电流.
(1)
单位 V ℃
70
(1) 开关噪声导致的电压尖峰不要超过管脚 PVIN 和 AVIN 的最大额定值,如果输入噪声过大可适当加大输入电容。
管脚定义
图 2. A6000 管脚定义 表 1:管脚功能定义 管脚序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 CHG AVIN VAD GND ISET COMP SNS BAT PVIN DRI
______
I/O O I O I O O I I I O
描述 漏极输出，外接红色 LED 灯，正常充电下拉 模拟电源输入 充饱电压微调管脚 地 与地之间外接电阻，设置恒流充电电流 补偿管脚 充电电流检测正端输入. 在 SNS 与 BAT 管脚之间连接检流电阻 Rsns 电池输入端 功率电源输入 功率管 PWM 驱动管脚
RSNS
VSNS ICC
(1)
满充电压微调 满充电压可通过在管脚 VAD 和地之间接入电阻往上调 整.如图 4.
如果 RSNS 计算值不是标准电阻值， 则取最接近的电阻值.
得到 RSNS 的值后，可以通过下面得公式计算 RISET:
RISET
K ISET VISET ICC
(2)
(KISET=2500/RSNS) VISET 是 ISET 管脚的电压，内部设定为 1.5V. KISET 是电 流检测系数，典型值为 2300/RSNS. 例如,如果设置恒流充电电流 2A， 选择 VSNS=200mV, 通 过公式(1)可得到 RSNS=0.1. 然后通过公式(2)可得到 RISET =17K.下表列出常用的电阻对应的充电电流： RISET 16.5 K 20 K 24 K 27 K 33 K 电感选择 电感上的电流纹波可以通过下式计算: PCB 版图建议 1.电容尽量靠近相应的管脚，特别是 AVIN 输入管脚的 (3) 稳压电容. 2. PVIN 接 10uF 的电容稳压，效果会更好. 3. DHI 输出 PWM 波， 为了减小辐射,功率管和输入旁路 电容走线尽量短. 4.地线尽量铺宽，减小地线上的寄生电阻、电感. 恒流充电电流 2100mA 1700mA 1400mA 1220mA 990mA 图 4.满充电压微调 通过 VAD 外接电阻可以调整基准电压， 把电压往上调整. 假设满充电压为 VF, 如果需要调整 VF 到(VF+V), 需 要在管脚 VAD 和 GND 之间接入电阻,设为 R. R 可以按 下式近似计算:
1
A6000
A6000-开关式、单节锂电池充电管理芯片
额定数值
● ● ●
输入电压………..…………………………6.5V BAT,SNS………………………………-0.3V to 6.5V ISET,VAD,CHG,COMP,DRI............. .-0.3V to 6.5V
______
● ● ● ●
o
单位英寸 最大 1.100 0.150 0.950 0.280 0.230 3.100 最小 0.032 0.001 0.030 0.007 0.004 0.114 0.020(BSC) 3.100 5.050 0.800 6
o
最大 0.043 0.006 0.037 0.011 0.009 0.122
ΔVOUT ΔICHG (ESR
V1.0 NOV.2010
1 ) 8 fosc COUT
(4)
5
A6000
A6000-开关式、单节锂电池充电管理芯片
封装
符号 A A1 A2 b c D e E E1 L
单位厘米 最小 0.820 0.020 0.750 0.180 0.090 2.900 0.50(BSC) 2.900 4.750 0.400 0
A6000-开关式、单节锂电池充电管理芯片
开关式、单节 2.5A 锂电池充电管理芯片
描述
A6000 是开关式、 单节锂电池充电管理芯片,采用峰值电 流模控制的 BUCK 拓扑结构，最大充电电流可达 2.5A. 恒流充电电流、满充电压可通过外接电阻调整. A6000 外接 LED 指示灯指示电池充电状态. A6000 采用 MSOP-10 封装.
______
图 3. 电池充电曲线 充电过程 完整的充电过程可分为三个阶段：预充电、恒流充电 (CC)、恒电压充电(CV).当电池电压低于 VLOWV，芯片 对电池进行涓流充电 ， 即预充电， 充电电流为恒流充电 的 1/5.当电池电压高于 VLOWV， 将进入恒电流充电阶段. 在恒流充电阶段，充电电流恒定，电池电压会快速上升. 当充电电流开始下降，充电进入恒压充电阶段. 当充电 电流下降 100mA 左右时， A6000 给出 “充电结束” (EOC) 信号. 充电状态指示 A6000 有一个漏极开路的输出驱动端口CHG， 在充电过 程当中，CHG下拉，红灯亮；当充电结束时，CHG为高 阻态，红灯熄灭. 电池充饱检测 判断电池是否充饱需要两个条件，一是电池电压高于 4.1V,二是充电电流小于设定的充饱电流.A6000 会检测 充电电流，当电池电压高于 4.1V，充电电流下降到低于 100mA 左右时，芯片给出充电完成(EOC)信号，红灯熄 灭指示电池充电饱和. 系统稳定性 A6000 电流环路和电压环路共用一个补偿管脚 COMP， 补偿外接一个 470nF 的电容. 防电池电流倒灌 如图 1 中所示，在正常工作的时候，CHG管脚将输入 MOS 管的栅极拉低，管子导通；当输入电压低于电池
V1.0 NOV.2010
2
A6000
A6000-开关式、单节锂电池充电管理芯片
电学参数
VIN=5V, TA=25℃. 参数 输入电压范围 静态电流 电池反灌电流 电压调整参数 充饱电压 再充电电压 恒流充电 恒流充电电流范围 检流电阻 RSNS 上的电压降精度 恒流充电设置电压 恒流充电电流设定比例 预充电电流 预充电电池电压阈值 预充电电流/恒流充电电流 充饱电流检测 充电截止电流 PWM 振荡器频率 占空比范围 电池保护 输出短路检测电压 VSHORT 2 V fOSC D 0 500 100％ KHz ITERM 100 mA VLOWV KPRE 3 1/5 V