电源管理芯片资料 OP4001_C
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管或单片机端口。CHAG用来指示充电状态，在充电时，CHAG为低电平；DONE用来指示充电 结束状态，当充电结束时，DONE为低电平。当芯片的温度处于正常温度范围之外超过0.15秒时， CHAG和DONE管脚都输出高阻态。
当电池没有接到充电器时，充电器很快将输出电容充电到恒压充电电压值，由于芯片内部 恒压充电的误差放大器应用电路的漏电流，BAT管脚的电压将慢慢下降到再充电阈值，这样在 BAT管脚和误差放大器间形成一个纹波电压为150mv的波形，同时CHAG 输出脉冲信号表示没有 安装电池。当电池连接端 BAT管脚的外接电容为4.7uF时，脉冲的周期大约为2Hz。
下表列出了CHAG和DONE管脚在各种情况的状态：
充电
充满 无电池 出错
CHAG 常亮
常灭 闪烁 常灭
DONE 常灭
常亮 常亮 常灭
注：1、无电池时CHAG闪烁的频率跟外接电容有关，一般建议4.7uF，电容越大闪烁频率越小。
2、出错的情况有：超出工作温度范围（温度过高或过低），Iset端悬空，Vin<Vbat,Vin<3.8V
条件
Charge mode,Riset=10K Standby mode
Shutdown mode(Riset not connected,Vcc<Vbat or Vcc<Vuv) 0°C ≤ TA ≤ 85°C, IBAT = 40mA
Riset=10k,Current mode Riset=1k,Current mode Riset=830,Current mode Standby mode,Vbat=4.2V
■ 应用场合
z 移动电话 z 数码相机 z MP4 播放器 z 蓝牙应用、 z 电子词典 z 便携式设备 z 各种充电器
■ 封装形式
z SOP8 z MSOP8
O-VISTA CORP.
WWW.O-VISTA.COM
1
OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片 ■原理框图
图 1 OP4001 原理框图
60 80
3.7 3.8
150 200
1.15 1.21
0.9 1.0
70 100
5
30
10 13
40 65
0.93 1.0
0.35
0.35
150
最高 6.5 2000 500
50
4.242 135 1350 1600 -6 ±2 ±2 90 3.0 110 3.93 300 1.30 1.1 140 50 16 90 1.07 0.6 0.6 200
Riset=10k Riset=2k Riset=10k, Current mode Idone=5mA Ichrg=5mA VFLOAT - VRECHRG
最低 4.25
典型
200 200
25
4.158 4.2
115 125
1150 1250
1400 1500
0 -2.5
±1
±1
40 65
2.8 2.9
OP4001采用散热增强型的8管脚小外形封装SOP8或MSOP8。
■ 产品特性
z 可编程使充电电流可达 1A z 不需要外部 MOSFET，传感电阻和阻流二极管 z 小的尺寸实现对锂离子电池的完全线形充电管理 z 恒电流/恒电压运行和温度调节保护功能，没有温度过高的危险 z 从 USB 接口管理单片锂离子电池 z 预设充电电压为 4.2V ±1% z 充电电流输出监控 z 充电状态指示标志和充满状态标志 z 1/10 充电电流终止 z 自动再充电 z 停止工作时提供 25μA 电流 z 2.9V 涓流充电阈值电压 z 软启动限制浪涌电流电流 z 输出端具有防反灌保护功能 z 采用 SOP8,MSOP8 封装
Shutdown mode Sleep mode,Vcc=0V Vbat<Vtrikl,Rprog=2k Riset=10K，Vbat Rising
Riset=10k From Vcc low to high
Iset pin rising Iset pin falling Vcc from low to high Vcc from high to low
设定充电电流
在恒流模式，计算充电电流的公式为： ICH = 1250V / RISET
其中，ICH 表示充电电流，单位为安培，RISET 表示ISET管脚到地的电阻，单位为欧姆。 例如，如果需要500毫安的充电电流，可按下面的公式计算：
RISET = 1250V/0.5A = 2.5kΩ 为了保证良好的稳定性和温度特性，RISET建议使用精度为1%的金属膜电阻。 通过测量ISET管脚的电压可以检测充电电流。充电电流可以用下面的公式计算：
IBAT = (VISET/RISET) • 1250 ISET 端口也可用来关闭充电器。把编程电阻同地端分离可以通过上拉的 3uA 电流源拉高 ISET 端口电 压。当达到 1.21V 的极限停工电压值时，充当器进入停止工作状态，充电结束，输入电流降至 25μA。 此端口夹断电压大约 2.4V。给此端口提供超过夹断电压的电压，将获得 1.5 mA 的高电流。通过使 ISET 和地端结合，充电器回到正常状态。 z GND（引脚 3）：接地端 z VIN （引脚 4）：提供正电压输入。为充电器供电。VCC 可以为 4.25V 到 6.5V 并且必须有至少 1μF 的旁路电容。如果 BAT 引脚端电压的 VCC 降到 30 mV 以内时，OP4001 进入停工状态，并使 BAT 电流降到 2 μA 以下。 z BAT（引脚5）：将电池的正端连接到此管脚。在电源电压低于电源电压过低锁存阈值或者睡眠模式， BAT管脚的电流小于2μA。BAT管脚向电池提供充电电流和恒压充电电压。 z DONE（引脚6）：当充电结束时，DONE管脚被内部开关拉到低电平，表示充电已经结束；否则DONE管 脚处于高阻态。 z CHRG（引脚7）：当充电器向电池充电时，CHRG管脚被内部开关拉到低电平，表示充电正在进行；否 则CHRG管脚处于高阻态。 z NC2（管脚8）：空脚
1
8
2
7
3
6
4
5
SOP8
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MSOP8
■引脚功能
z NC1（引脚1）：空脚 z ISET（引脚 2）：充电电流编程，充电电流监控和关闭端。BAT端充电电流由一个精度为 1%的接到地
的电阻控制。在恒定充电电流状态时，此端口提供 1V 的电压。在所有状态下，此端口电压都可以用 下面的公式测算充电电流。
Vcc-Vbat停止工作阈值电压
C/10 终断阈值电流 PROG端电压
DONE端最小输出电压 CHRG端最小输出电压 电池再充电迟滞电压
标号
Vcc
Icc
Vfloat
Ibat
Itrikl Vtrikl Vtrhys Vuv Vuvhys Vmsd
Vasd
Iterm Vprog Vdone Vchrg ΔVrecg
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。内部 固定的恒压充电电压为4.2V。充电电流通过一个外部电阻设置。当输入电压(交流适配器或者USB )掉电时, OP4001自动进入低功耗的睡眠模式，此时电池的电流消耗小于３ｕＡ，内置防反灌保护电路，当电池电压高于 输入电压时,自动关闭内置功率MOSFET。其它功能包括输入电压过低锁存，自动再充电，电池温度监控以 及充电状态/充电结束状态指示等功能。
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2
OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
■最大绝对额定值
参数 输入电压 ISET 端电压 BAT 端电压 DONE 端电压 CHAG 端电压 BAT 端电流 ISET 端电流 工作外围温度 存储温度
标号 Vcc Vprog Vbat Vdone Vchrg Ibat Iprog Topa Tstr
ICH = (VISET / RISET) × 1250
同时应用 USB 和交流电适配器充电
OP4001不但可以利用USB接口为电池充电，也可以利用墙上适配器为电池充电。图3示出一个同时使用USB 接口和交流电适配器通过OP4001对电池进行充电的例子，当二者共同存在时，交流电适配器具有优先权。 M1为P沟道MOSFET，M1用来阻止电流从墙上适配器流入USB接口，肖特基二极管D1可防止USB接口通过 1K电阻消耗能量。
OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
■ 功能描述
OP4001是可以对单节可充电锂电池进行恒流/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。OP4001只需要极少的外围元器件，并且符合USB总线技术 规范，非常适合于便携式应用的领域。
图3 同时使用交流电适配器和USB接口
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
使能设计 通过控制ISET管脚电阻是否与地连接，可以达到关闭OP4001的功能。如图4所示：
图4 OP4001的使能设计
漏极开路状态指示输出端 OP4001有两个漏极开路状态指示端，CHAG和DONE，这两个状态指示端可以驱动发光二极
最大额定值 VSS-0.3～VSS+7 VSS-0.3～Vcc+0.3
Vss-0.3～6 VSS-0.3～VSS+7 VSS-0.3～VSS+7
1500 1500 -40～+85 -65～+125
单位
V
mA uA °C
■电气特性
参数
输入电压
输入电流
输出控制电压
BAT端电流
涓流充电电流 涓流充电极限电压 涓流充电迟滞电压 电源低电闭锁阈值电压 电源低电阈值电压迟滞电压 手动关闭阈值电压
UNIT V uA uA
uA
V mA mA mA uA uA uA mA V mV V mV V V mV mV mA mA V V V mV
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片 ■典型应用电路
NC2
NC1
图 2 恒流/恒压4.2V 充电应用
■型号表示
OP4001①
标号 ①
描述 封装类型
标记 S Q
SOP8 MSOP8
描述
O-VISTAwk.baidu.comCORP.
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6
OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片 ■封装信息 ●SOP8
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
z MSOP8
O-VISTA CORP.
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等。
■引脚分配
Pin Number 1 2 3 4
Pin Name NC1 ISET GND VIN
Pin Number 5 6 7 8
Pin Name BAT DONE CHRG NC2
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
当电池没有接到充电器时，充电器很快将输出电容充电到恒压充电电压值，由于芯片内部 恒压充电的误差放大器应用电路的漏电流，BAT管脚的电压将慢慢下降到再充电阈值，这样在 BAT管脚和误差放大器间形成一个纹波电压为150mv的波形，同时CHAG 输出脉冲信号表示没有 安装电池。当电池连接端 BAT管脚的外接电容为4.7uF时，脉冲的周期大约为2Hz。
下表列出了CHAG和DONE管脚在各种情况的状态：
充电
充满 无电池 出错
CHAG 常亮
常灭 闪烁 常灭
DONE 常灭
常亮 常亮 常灭
注：1、无电池时CHAG闪烁的频率跟外接电容有关，一般建议4.7uF，电容越大闪烁频率越小。
2、出错的情况有：超出工作温度范围（温度过高或过低），Iset端悬空，Vin<Vbat,Vin<3.8V
条件
Charge mode,Riset=10K Standby mode
Shutdown mode(Riset not connected,Vcc<Vbat or Vcc<Vuv) 0°C ≤ TA ≤ 85°C, IBAT = 40mA
Riset=10k,Current mode Riset=1k,Current mode Riset=830,Current mode Standby mode,Vbat=4.2V
■ 应用场合
z 移动电话 z 数码相机 z MP4 播放器 z 蓝牙应用、 z 电子词典 z 便携式设备 z 各种充电器
■ 封装形式
z SOP8 z MSOP8
O-VISTA CORP.
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片 ■原理框图
图 1 OP4001 原理框图
60 80
3.7 3.8
150 200
1.15 1.21
0.9 1.0
70 100
5
30
10 13
40 65
0.93 1.0
0.35
0.35
150
最高 6.5 2000 500
50
4.242 135 1350 1600 -6 ±2 ±2 90 3.0 110 3.93 300 1.30 1.1 140 50 16 90 1.07 0.6 0.6 200
Riset=10k Riset=2k Riset=10k, Current mode Idone=5mA Ichrg=5mA VFLOAT - VRECHRG
最低 4.25
典型
200 200
25
4.158 4.2
115 125
1150 1250
1400 1500
0 -2.5
±1
±1
40 65
2.8 2.9
OP4001采用散热增强型的8管脚小外形封装SOP8或MSOP8。
■ 产品特性
z 可编程使充电电流可达 1A z 不需要外部 MOSFET，传感电阻和阻流二极管 z 小的尺寸实现对锂离子电池的完全线形充电管理 z 恒电流/恒电压运行和温度调节保护功能，没有温度过高的危险 z 从 USB 接口管理单片锂离子电池 z 预设充电电压为 4.2V ±1% z 充电电流输出监控 z 充电状态指示标志和充满状态标志 z 1/10 充电电流终止 z 自动再充电 z 停止工作时提供 25μA 电流 z 2.9V 涓流充电阈值电压 z 软启动限制浪涌电流电流 z 输出端具有防反灌保护功能 z 采用 SOP8,MSOP8 封装
Shutdown mode Sleep mode,Vcc=0V Vbat<Vtrikl,Rprog=2k Riset=10K，Vbat Rising
Riset=10k From Vcc low to high
Iset pin rising Iset pin falling Vcc from low to high Vcc from high to low
设定充电电流
在恒流模式，计算充电电流的公式为： ICH = 1250V / RISET
其中，ICH 表示充电电流，单位为安培，RISET 表示ISET管脚到地的电阻，单位为欧姆。 例如，如果需要500毫安的充电电流，可按下面的公式计算：
RISET = 1250V/0.5A = 2.5kΩ 为了保证良好的稳定性和温度特性，RISET建议使用精度为1%的金属膜电阻。 通过测量ISET管脚的电压可以检测充电电流。充电电流可以用下面的公式计算：
IBAT = (VISET/RISET) • 1250 ISET 端口也可用来关闭充电器。把编程电阻同地端分离可以通过上拉的 3uA 电流源拉高 ISET 端口电 压。当达到 1.21V 的极限停工电压值时，充当器进入停止工作状态，充电结束，输入电流降至 25μA。 此端口夹断电压大约 2.4V。给此端口提供超过夹断电压的电压，将获得 1.5 mA 的高电流。通过使 ISET 和地端结合，充电器回到正常状态。 z GND（引脚 3）：接地端 z VIN （引脚 4）：提供正电压输入。为充电器供电。VCC 可以为 4.25V 到 6.5V 并且必须有至少 1μF 的旁路电容。如果 BAT 引脚端电压的 VCC 降到 30 mV 以内时，OP4001 进入停工状态，并使 BAT 电流降到 2 μA 以下。 z BAT（引脚5）：将电池的正端连接到此管脚。在电源电压低于电源电压过低锁存阈值或者睡眠模式， BAT管脚的电流小于2μA。BAT管脚向电池提供充电电流和恒压充电电压。 z DONE（引脚6）：当充电结束时，DONE管脚被内部开关拉到低电平，表示充电已经结束；否则DONE管 脚处于高阻态。 z CHRG（引脚7）：当充电器向电池充电时，CHRG管脚被内部开关拉到低电平，表示充电正在进行；否 则CHRG管脚处于高阻态。 z NC2（管脚8）：空脚
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SOP8
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MSOP8
■引脚功能
z NC1（引脚1）：空脚 z ISET（引脚 2）：充电电流编程，充电电流监控和关闭端。BAT端充电电流由一个精度为 1%的接到地
的电阻控制。在恒定充电电流状态时，此端口提供 1V 的电压。在所有状态下，此端口电压都可以用 下面的公式测算充电电流。
Vcc-Vbat停止工作阈值电压
C/10 终断阈值电流 PROG端电压
DONE端最小输出电压 CHRG端最小输出电压 电池再充电迟滞电压
标号
Vcc
Icc
Vfloat
Ibat
Itrikl Vtrikl Vtrhys Vuv Vuvhys Vmsd
Vasd
Iterm Vprog Vdone Vchrg ΔVrecg
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。内部 固定的恒压充电电压为4.2V。充电电流通过一个外部电阻设置。当输入电压(交流适配器或者USB )掉电时, OP4001自动进入低功耗的睡眠模式，此时电池的电流消耗小于３ｕＡ，内置防反灌保护电路，当电池电压高于 输入电压时,自动关闭内置功率MOSFET。其它功能包括输入电压过低锁存，自动再充电，电池温度监控以 及充电状态/充电结束状态指示等功能。
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
■最大绝对额定值
参数 输入电压 ISET 端电压 BAT 端电压 DONE 端电压 CHAG 端电压 BAT 端电流 ISET 端电流 工作外围温度 存储温度
标号 Vcc Vprog Vbat Vdone Vchrg Ibat Iprog Topa Tstr
ICH = (VISET / RISET) × 1250
同时应用 USB 和交流电适配器充电
OP4001不但可以利用USB接口为电池充电，也可以利用墙上适配器为电池充电。图3示出一个同时使用USB 接口和交流电适配器通过OP4001对电池进行充电的例子，当二者共同存在时，交流电适配器具有优先权。 M1为P沟道MOSFET，M1用来阻止电流从墙上适配器流入USB接口，肖特基二极管D1可防止USB接口通过 1K电阻消耗能量。
OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
■ 功能描述
OP4001是可以对单节可充电锂电池进行恒流/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。OP4001只需要极少的外围元器件，并且符合USB总线技术 规范，非常适合于便携式应用的领域。
图3 同时使用交流电适配器和USB接口
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
使能设计 通过控制ISET管脚电阻是否与地连接，可以达到关闭OP4001的功能。如图4所示：
图4 OP4001的使能设计
漏极开路状态指示输出端 OP4001有两个漏极开路状态指示端，CHAG和DONE，这两个状态指示端可以驱动发光二极
最大额定值 VSS-0.3～VSS+7 VSS-0.3～Vcc+0.3
Vss-0.3～6 VSS-0.3～VSS+7 VSS-0.3～VSS+7
1500 1500 -40～+85 -65～+125
单位
V
mA uA °C
■电气特性
参数
输入电压
输入电流
输出控制电压
BAT端电流
涓流充电电流 涓流充电极限电压 涓流充电迟滞电压 电源低电闭锁阈值电压 电源低电阈值电压迟滞电压 手动关闭阈值电压
UNIT V uA uA
uA
V mA mA mA uA uA uA mA V mV V mV V V mV mV mA mA V V V mV
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片 ■典型应用电路
NC2
NC1
图 2 恒流/恒压4.2V 充电应用
■型号表示
OP4001①
标号 ①
描述 封装类型
标记 S Q
SOP8 MSOP8
描述
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OP4001 1A 兼容USB接口的线性锂电池充电芯片
z MSOP8
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■引脚分配
Pin Number 1 2 3 4
Pin Name NC1 ISET GND VIN
Pin Number 5 6 7 8
Pin Name BAT DONE CHRG NC2
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