TP4056
1A 锂电池充电器
V1.2 Shenzhen TPOWER Semiconductor 1
概述
TP4056是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器,采用
底部带散热片的SOP8封装以及简单的外部应用电路,非常
适合便携式设备应用,适合USB电源和适配器电源工作,内
部采用防倒充电路,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。
TP4056充电截止电压为4.2V,充电电流可通过外部电阻进
行设置。当充电电流降至设定值的1/10时,TP4056将自动
结束充电过程。
当输入电压被移掉后,TP4056 自动进入超低功耗待机状
态,将待机电流降至1uA 以下。TP4056 在有输入电源时
也可置于停机模式,从而将工作电流降至40uA。
特点
• 最大充电电流:1A
• 无需MOSFET、检测电阻器和隔离二极管
• 智能热调节功能可实现充电速率最大化
• 智能再充电功能
• 预充电压:4.2V±1%
• C/10 充电终止
• 待机电流40uA
• BAT 超低自耗电1uA
• 2.9V 涓流充电阈值
• 单独的充电、结束指示灯控制信号
• 封装形式:SOP8(带散热底座)
应用
• 手机、PDA、MP3/MP4
• 蓝牙耳机、GPS、电子词典
• 移动电源、充电座
• 数码相机、Mini 音响等便携式设备
典型应用电路
管脚
SOP8-PP
极限参数(注1)
符号参数额定值单位
VCC 输入电源电压-0.3~7 V
PROG PROG 脚电压-0.3~0.3 V
BAT BAT 脚电压-0.3~7 V
CHRG CHRG 脚电压-0.3~7 V
STDBY STDBY 脚电压-0.3~7 V
TEMP TEMP 脚电压-0.3~7 V
CE CE 脚电压-0.3~7 V
TBAT_SHT BAT 脚短路持续时间连续-
IBAT BAT 脚电流1200 mA
IPROG PROG 脚电流1200 uA
TOP 工作环境温度-40~85 ℃
TSTG 储存温度-65~125 ℃
ESD HBM 2000 V
MM 200 V
注1:最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏。
如无特殊说明, VIN=12V,Ta=25℃
符号参数测试条件最小值典型值最大值单位
VCC 输入电源电压4 5 6 V
ICC 输入电源电流充电模式,RPROG=1.2K 130 300 uA
待机模式(充电终止) 50 100 uA
停机模式(RPROG 未连接,
VCC<VBAT,VCC<VUV,VCE=0V)
40 80 uA
VFLOAT 输出浮充电压0℃≤TA≤85℃ 4.158 4.2 4.242 V
IBAT BAT 引脚电流RPROG=2K,电流模式500 550 600 mA
RPROG=1 K,电流模式1000 1100 1200 mA
待机模式(VCC=5V,VBAT=4.2V) 0 2 4 μA
停机模式( RPROG 未连接或
VCE=0V)
0 2 μA
睡眠模式,VCC=0 0 2 μA
ITRIKL 涓流充电电流VBAT<VTRIKL,RPROG=1.2K 100 120 150 mA
VTRIKL 涓流充电阈值电压RPROG=1K,VBAT 上升2.8 2.9 3.0 V
VTRHYS 涓流充电迟滞电压RPROG=1K 60 80 100 mV
VUV VCC 欠压保护阈值电压VCC 上升3.5 3.7 3.9 V
VUVHYS VCC 欠压保护迟滞电压VCC 下降0.15 0.2 0.3 V
VASD VCC-VBAT 阈值电压VCC 上升60 100 140 mV
VCC 下降5 30 50 mV
ITERM C/10 终止电流阈值RPROG=2K 50 60 80 mA
RPROG=1K 100 120 150 mA
VPROG PROG 引脚电压RPROG=1K,电流模式0.9 1.0 1.1 V
VCHRG CHRG引脚输出低电压ICHRG=5mA 0.3 0.6 V
VSTDBY STDBY 引脚输出低电压ISTDBY=5mA 0.3 0.6 V
ΔVRECHRG 再充电电池阈值电压VFLOAT-VRECHRG 70 100 150 mV
VTEMP-H TEMP 引脚高翻转电压80 82 %VCC
VTEMP-L TEMP 引脚低翻转电压43 45 %VCC
TLIM 限定温度模式结温125 ℃
RON 功率FET 导通电阻500 mΩ
TSS 软启动时间IBAT=0 至IBAT=1200V/RPROG 20 uS
TRECHRG 再充电比较器滤波时间VBAT 下降1 2 3 mS
TTERM 结束比较器滤波时间IBAT 降至C/10 以下1 2 3 mS
IPROG PROG 引脚上拉电流1 uA
VCE-H CE 逻辑使能高电平电压0.9 V
注2:典型参数值为25℃条件下测得的标准参数值。
注3:规格书的最小、最大规范范围由测试保证,典型值由设计、测试或统计分析保证。
TP4056
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工作原理
TP4056是专门为一节锂离子电池或锂聚合物电池而设
计的线性充电器,芯片集成功率晶体管,充电电流可以
用外部电阻设定,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
路输出的状态指示端,充电状态指示输出端CHRG和充电
完成指示输出端STDBY 。充电时管脚CHRG输出低电
平,表示充电正在进行。如果电池电压低于2.9V,TP4056
用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过2.9V时,
采用恒流模式对电池充电,充电电流由PROG管脚和
GND之间的电阻RPROG确定。当电池电压接近4.2V电压时,
充电电流逐渐减小,TP4056进入恒压充电模式。当充电
电流减小到充电结束阈值时,充电周期结束,CHRG端输
出高阻态,STDBY端输出低电位。充电结束阈值是恒流
充电电流的10%。
当电池电压降到再充电阈值4.1V以下时,TP4056自动开
始新的充电周期。芯片内部的高精度电压基准源、误差
放大器和电阻分压网络确保电池端调制电压的精度在1%
以内,满足锂离子电池和锂聚合物电池的要求。当输入
电压低于欠压锁定阈值电压或者输入电压低于电池电压
时,充电器进入低功耗的睡眠模式,此时电池端消耗的
电流小于2uA。
TP4056 内部的智能温度控制电路在芯片的结温超过
125℃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,不用担心因为过热而损
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
因为在最坏情况下,TP4056会自动减小充电电流。
如果将使能输入端CE 接低电平,充电器停止充电。
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引脚功能
TEMP(PIN1):电池温度检测输入端
将TEMP管脚接电池的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,则充电被终止。如
果不需要电池温度检测功能,则可以将TEMP直接接
GND,电池温度检测功能无效,但其他充电功能正常。
PROG(PIN2):恒流充电电流设置端
从PROG管脚连接一个电阻到GND可以对充电电流进行
设定。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算:
RPROG=1100V/IBAT
根据需要的充电电流IBAT来确定电阻器RPROG的阻值。在
涓流充电阶段,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。
GND(PIN3):电源地
VCC(PIN4):输入电压正端
此管脚的电压为内部电路的工作电源。VCC输入电压必须
大于欠压锁定阈值且同时大于BAT电压100mV时,充电
才会开始。当VCC输入电压低于欠压锁定阈值或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管脚的消耗电流小于2uA。
BAT(PIN5):电池正连接端
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。
STDBY(PIN6):充电完成指示端
当电池充电完成时,STDBY被内部开关拉到低电平,表示
充电完成。除此之外,STDBY管脚将处于高阻态。
CHRG(PIN7):充电状态指示端
当充电器向电池充电时,CHRG引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。
CE(PIN8):芯片始能输入端
输入高电平时,TP4056处于正常工作状态;输入低电平
时,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。
应用说明
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,充电过程结束。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2ms时,充电终止,TP4056
进入待机模式,此时输入电源电流降至50μA。
智能再充电
在待机模式中, TP4056 对BAT 引脚电压进行监控,只
有当BAT 引脚电压低于再充电阈值电压4.1V 时(对应电
池容量80%~90%),才会开始新的充电循环,重新对电
池进行充电,这就避免了对电池进行不必要的反复充电,
有效延长电池的使用寿命。
充电状态指示器
TP4056有两个漏极开路状态指示输出端,CHRG和
STDBY, 当充电器处于充电状态时,CHRG被拉到低电
平,充电结束后,CHRG为高阻态,STDBY被拉到低电
平。
如果不使用状态指示功能时,将不用的状态指示输出端
接地。下表示装态指示功能总结:
充电状态红灯(CHRG) 绿灯(STDBY)
智能温度控制
TP4056内部集成了智能温度控制功能,当芯片温度高于
125℃时,会自动减小充电电流。该功能允许用户提高给定
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
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监
测TEMP管脚的电压实现的,TEMP管脚的电压由电池内
的NTC热敏电阻和一个电阻分压网络实现,如典型应用
电路所示。TP4056将TEMP管脚的电压同芯片内部的两
个阈值VTEMP-H和VTEMP-L相比较,以确认电池的温度是否
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超出正常范
围。VTEMP-L=45%×VCC,VTEMP-H=80%×VCC。如果TEMP
管脚的电
压VTEMP
太高或者太低,充电过程将被终止;如果不需要电池温
度监测功能,则须将TEMP管脚接到地。
增加热调节电阻
降低IC的VCC与BAT两端的压降能够显著减少IC中的功
耗。在热调节时,这具有增加充电电流的作用。实现方
式可以在输入电源与VCC之间串联一个0.3Ω的功率电阻
或正向导通压降小于0.5V的二极管,从而将一部分功率
耗掉。
充电电流软启动
TP4056 内置了软启动路。当一个充电循环被启动时,充
电电流将在20uS的时间从零逐渐上升至恒流充电电流。
手动停机
如果将CE端置为低电位或使PROG 引脚浮空,TP4056
即被置于停机模式。电池漏电流将降至1μA以下,且电源
电流降至40μA以下。
联系人:吕小姐
QQ:229383536
联系电话:13620942110