kms9311b移动电源五合一单芯片

概述

本方案是专为移动电源设计的单芯片解决方案,KMS9311B内部集成了充电管理模块、放电管理模块、电量检测、LED指示模块以及温度补偿、过温保护、过充与过放保护、输出过压保护、输出重载保护以及输出短路保护等安全保护，可以完全取代传统的“充电IC+升压IC+MCU”方案。

本方案充电规格为5V/1.0A，放电规格为5V/1.5A,带电量指示、放电状态指示以及手电筒，具有低成本、高性能的竞争优势。

方案特性

◎内置充电、放电功率MOS，无需外加

◎输入电压:4.3V~6V

◎充电电流:1A

◎放电输出电流：1.5A

◎输出电压:5V

◎放电时当电池电压低于 3.2V，LED1以1HZ频率闪烁提示，电压低于 3.0V后关闭IC，待机电流＜8UA ◎负载自动检测，负载接入时自动唤醒，当负载电流减小到50MA以下或负载移除后16S，进入待机模式，待机电流＜10UA

◎指示灯为4档指示，其他灯数另外订做

◎预设 4.2V充电电压

◎充电时当芯片内部温度大于120℃时，充电电流开始减小，当温度升高到140℃时，充电电流减小到零◎当电池电压低于 2.9V时，以涓流模式充电，涓流充电电流为正常充电电流的1/10,当电池电压充到 4.2V时,进入恒压充电模式,充电电流逐渐减小,当减小到正常充电电流的1/10时,充电过程结束

◎最高达90%的放电效率

◎ESOP16L封装，散热性能良好

应用电路

L1

管脚描述

PCB设计参考

1、IC下面敷铜散热，散热面积尽量大且散热的地方留一些通孔增强散热；

2、AGND和PGND直接打到IC下面的散热敷铜上；

3、BAT电容靠近IC，BAT+和BAT-需先经过BAT电容再到IC，各GND走线要尽量粗，空余的地方全部走GND；

4、电容C4到电感L1再到SW的路径走线要尽量短且线要粗；

5、电感L1，SS34与电容形成的环路走线要短，环面积要小；

6、大电流通路，如BAT、L1到SW，BAT、L1、D1、Q1到输出USB的通路尽量不要过过孔；

原件清单

1、输出D+/D-若不加分压电阻则需要短接，否则对某些品牌手机不能充电（比如苹果）；如果加分压电阻，则需保证

OUT与地的总电阻至少为负载检测电阻R7的3倍以上，否则插入负载时有可能自动检测不到负载而需按键开机；

若不需要自动检测负载功能，只需将PMOS管Q1两端电阻R7去掉，而在OUT引脚与GND之间加一20K 的电

阻即可；因为有些品牌手机对D+/D-电压有要求且要求不一样，所以不能全部兼容所有设备。

2、输出电容C2选择质量较好的低ESR的贴片电容,建议使用3个22uF贴片电容，若ESR较大或实际容值较低，须加

大C2；

3、Q1选择导通电阻小的PMOS,输出电流全部由Q1流出，若Q1导通电阻较大会影响效率,而且可能会发热严重而烧毁；

4、电感L1的饱和电流需大于5A，否则因电感饱和可能会导致芯片工作不正常，建议使用屏蔽电感；

5、肖特基二极管D1尽量选择大电流低电压的二极管，建议使用2颗SS34并联，否则会发热严重且影响效率；

6、KMS9311B集成了过充保护、过放保护、充电温度补偿、过温保护、输出过压保护、输出重载保护、输出短路保护等多重保护机制，另外可以在Vin与地之间加一个稳压管ZD以避免Vin输入电源纹波太高；

7、充电时，LED1～LED4根据电量逐级闪烁，充满后全亮，充电时短按按键无效；放电时，LED1～LED4显示电量；待机时短按按键显示电量16S后关闭；长按按键2S，可以打开或关闭手电筒；

8、如果需要增大输出电压，可以加入R8，如应用电路所示；R8每增加10K，输出电压增加0.1V。

9、输出短路瞬间，电流急剧升高，一般方案因采用简单检测方式，短路后需经过一定延迟时间之后再保护，就像打ESD一样，测试时虽然可能不会有问题，但是常常使芯片及电感、二极管受到潜在的损伤而留下隐患，KMS9311B 采用实时的短路保护方式，即在短路瞬间立即响应而没有延时，这样外围元件及芯片得到及时保护而不会面临潜在损伤的风险；另外在测试时如果使用电子负载，因有些电子负载等效电容很大，在接通瞬间所需电流很大，这样KMS9311B会认为发生了短路，从而关闭芯片，若遇到这种情况，请给电子负载串联一个1～2欧姆的功率电阻

限流，或者换用电阻负载进行测试，也可以使用我们提供的电子负载测试转接板进行测试。

工作波形

1、正常工作时OUT(CH1)，SW(CH2),电感电流(CH3)波形

2、轻载时OUT(CH1)，SW(CH2),电感电流(CH3)波形

3、负载移除后16S内OUT(CH1)，SW(CH2),电感电流(CH3)波形

4、负载接入时OUT(CH1)，SW(CH2),电感电流(CH3)波形

5、短路瞬间OUT(CH1)，SW(CH2),电感电流(CH3)波形封装外形尺寸

ESOP16L