移动电源方案特性说明

竣泰集成 J-Tech ASIC JT5407

采用SOP16封装

1A线性锂离子电池充电器

描述

JT5407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。小巧的SOP16封装与较少的外部元件数目使得JT5407成为便携式应用的理想选择。JT5407可以适合USB电源和适配器电源工作。

由于采用了PMOSFET架构，加上防倒充电路，所以不需要外部隔离二极管。电流反馈电路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。充电电压固定在4.2V，而充电电流可通过外部引脚进行设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，JT5407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，JT5407自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA以下。JT5407在有电源时也可置于停机模式，从而将供电电流降至55uA。JT5407的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和三个用于指示充电、结束的LED状态引脚以及一个用于照明的大功率LED照明控制引脚。特点

● 高达1000mA的可编程充电电流

● 无需检测电阻器或隔离二极管

● 用于单节锂离子电池、采用SOP16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速率最大化的热调节功能

● 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

● 充电状况双输出、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

● 软启动限制了浪涌电流

● 电池温度监测功能

应用

● 移动电话、PDA

● mp3、MP4播放器

● 支持IPhone、IPad苹果系列

● 数码相机

● 电子词典

● GPS

● 各种便携式设备

绝对最大额定值

● 输入电源电压（VCC）：-0.3V～8/V

● BAT电池短路持续时间：连续

● BAT引脚电流：1200mA

● 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℃

完整的充电循环（1000mAh电池）

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TA=25℃，VCC=5V，除非特别注明。

典型性能特征

图1充电过程中的电流、电压曲线

1、预充电

JT5407检测到如下两种情况之一即开始进入充电周期：

a）加上适当的电源后（VCC＞4.2V），插上锂电池（V

BAT ＜V

RECHG

）；

b）已经插上锂电池（V

BAT ＜V

REG

），然后加上适当的电源（VCC＞4.2V）；

如果锂电池的初始电压低于预充电阈值V

MIN

，则首先进入预充电阶

段。预充电电流可以用一个外部电阻R9来调整，如图3和图5所示，R9被连接在CS1端和PNP管的发射极之间, 在JT5407内部还有一个5.1K Ω电阻被连接在VCC和CS1端之间，这两个电阻形成一个分压网络，预充电的电流由下式来决定：

I

PRECHG

＝（1＋5.1R9）×R1VCSPRE

R9的单位是KΩ，注意R9的阻值应小于10KΩ. 当充电器不在预充电状态时，此分压网络被断开，不起作用。

I

PRECHG

相对于恒定电流充电时的电流来说是比较小的，这是因为当电

池电压V

BAT

较小时，如果用大电流对其进行充电，会存在安全上的隐

患；同时，当电池电压V

BAT

低时，在外部调整管Q1上的压降较大，减小电流对降低Q1的功耗也是非常有利的。

注意，在情况a）中，如果电池电压V

BAT 大于再充电阈值V

RECHG

，JT5407

不会立刻进入充电阶段，它必须等到V

BAT ＜V

RECHG

后，由于需再充电而

进入下一个充电周期；在情况b）中，只要电池电压V

BAT 小于阈值V

REG

，

无论其是否大于V

RECHG

，JT5407都会立刻进入充电阶段，直至充电结束。

2、恒定电流充电

当电池电压达到VMIN时，电池将进入下一个充电阶段：恒定电流充电。其充电电流由IREG＝VCSREG/R1来确定。

3、恒定电压充电

随着恒定电流充电的进行，电池电压上升，当电池达到一定电压（VREG）时，即进入恒定电压充电阶段。在此阶段，电池电压不再上升，被恒定在VREG，且充电电流逐渐减小。

4、充电结束

在恒定电压充电阶段，充电电流逐渐减小，当电流减小到ITERM＝VCSTERM/R1时，电池充电结束，同时，充电电流降为零。

5、充电指示

LED1为充电状态指示，一般通过红色发光管Red连接到VCC，在预充电、恒定电流充电、恒定电压充电阶段，LED1为低电平，Red“亮”；当电池状态不正常（VBAT＜VBSC或预充电时间超过15分钟或温度监控端电压超出范围（VTS＜VTS1或VTS＞VTS2且超过0.5秒钟）时，LED1

输出50%占空比的2Hz脉冲，Red“闪烁”；充电结束后，LED1呈高阻态，Red“灭”。

LED2作为充电结束指示端，可以通过绿色发光管Green连接到VCC，该引脚与CS2复用，在充电过程中，其电压接近于VCC，Green“灭”；充电结束后，LED2端为低电平，Green“亮”。

6、SLEEP模式

当电源电压VCC低于电池电压时，JT5407将进入低功耗的Sleep模式，电池有极小的漏电流输出。

当电源电压为零时，JT5407的DRIVE端通过内部电阻连接到VCC端，从而使PNP调整管的c-b结导通，电池通过调整管和电源内阻放电；对于PMOS调整管，由于其内部本身含有保护二极管，这就使得电池可以通过保护二极管和电源内阻放电。为了抑制这种放电现象，建议在电路中增加一个防反向放电的阻塞二极管D1。

7、电池不正常状态提示

当电池电压VBAT低于VBSC时，JT5407认为电池存在“短路”的可能性，此时， Red“闪烁”用来提醒用户，但充电过程继续进行，如果充到可以使VBAT大于VBSC，则Red停止“闪烁”，变为“亮”，继续充电。

JT5407内部有一个定时器Timer，预充电开始的同时，启动Timer 计时，如果在15min内，预充电还没有结束（VBAT＜VMIN），则JT5407认为电池存在故障，强迫充电结束，同时，Red“闪烁”，提醒用户处理。此时，用户必须将JT5407“断电”，然后重新“上电”，才可以进行下一个充电周期。

8、再充电

充电结束后，电池电压VBAT应等于VREG，Red“灭”，Green“亮”，表示处于充电结束阶段；但是，如果电池电压VBAT下降到再充电阈值VRECHG时，JT5407会自动进入再充电阶段，开始下一个充电周期，同时，指示二极管Red“亮”，Green“灭”，表示又重新处于充电阶段。

9、电池的内阻补偿

在实际情况中，由于锂电池内部有充电保护电路等外围元件，使得锂电池存在一定的内阻RPACK，充电过程中，充电电流将在RPACK上产生压降VPACK，这就使得在恒定电压充电过程中，锂电池的实际电压小于VREG。当然，随着充电电流的减小，VPACK也将越来越小，所以，