方案名称:具有电流路径功能极大延缓锂电池放电IC M1056应用方案
厂商:深圳MOjay半导体
产品特点:
高达1000mA的可编程充电电流
无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管
用于单节锂离子电池、采用SOP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充电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
充电状态双输出、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50uA
2.9V涓流充电
软启动限制了浪涌电流
电池温度监测功能
封装: SOP8-PP/MSOP8-PP
应用
移动电话、PDA
MP3、MP4播放器
数码相机
电子词典
GPS
便携式设备、各种充电器
M1056由于配备了度系统供电功能。使得采用系统供电优先于对离子电池的充电来进行充电,充电电流可以是通过外部电阻的调整,还原内置的输入电流限制电路,按照系统的负载电流自动降低。在提高高效能稳压电流的同时提高锂电池管理效率。能以更可靠,更高效的替换AO4800、AO4438,HM4054、LTC3300、LTC6802、LT8584、NCI1505等电池管理ic
产品信息:
茂捷半导体的M1056是一款完整的单节离子电池采用恒定电压/恒定电流线性充电器,在其芯片底部带有散热片的SoP-8和MOSp-8的封装,使其拥有性较小的外置元器件,进而使得M1056在便捷移动应用方面有着独到的优势。所以在适用的电源充电设备/USB电源、锂电充电保护方面获得巨大的保护性应用。
由于内部采用的MOS丰田架构和防倒充电路应用,使其几乎很少隔离外部的二极管而是用,其中热反馈可对充电电流自动调节,使其在对到功率操作或高温环境下对芯片有了更为合理的限制,在通过过电保护使得电压恒定在4.2V,而充电电流通过外置的调配可以完整的作为外循环适用,当充电电流在达到最终的浮动充电电压时,会自动将至设定的终止循环充电模式,。M1056的其他特点包括电池温度检测,欠压闭锁。和两个用于指示充电,结束的LED状态
工作原理
M1056 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。M1056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,M1056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,M1056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,M1056自动开4
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。
M1056 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,M1056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。
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,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,处于正常工作状态;输入低电平时,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,M1056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, 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
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。
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 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。智能温度控制
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,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。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
否超出正常范
围。VTEMP-L=45%×VCC,VTEMP-H=80%×VCC。如果TEMP管脚的电
压VTEMP
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
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,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。