特點(diǎn)

•集成功率場效應(yīng)晶體管和電流傳感器，用于交流適配器的高達(dá)1-A充電應(yīng)用

•帶安全定時(shí)器的預(yù)充電調(diào)節(jié)

•充電和電源良好狀態(tài)輸出

•低功耗的自動睡眠模式

•集成充電電流監(jiān)測器

•固定7小時(shí)快速充電安全計(jì)時(shí)器

•適用于空間有限便攜式應(yīng)用中單電池鋰離子電池或鋰離子電池組的低壓差充電器設(shè)計(jì)

•小3毫米×3毫米SON包裝

應(yīng)用

•PDA、MP3播放器

•數(shù)碼相機(jī)

•互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

•智能手機(jī)

說明

bq24080和bq24081是高度集成和靈活的鋰離子線性充電設(shè)備，主要用于空間有限的充電器應(yīng)用。他們提供集成的功率場效應(yīng)管和電流傳感器，高精度電流和電壓調(diào)節(jié)，充電狀態(tài)，和充電終端，在一個(gè)單片設(shè)備。外部電阻設(shè)置充電電流的大小。

該裝置分三個(gè)階段給電池充電：調(diào)節(jié)、恒流和恒壓。根據(jù)最小電流終止充電。內(nèi)部充電計(jì)時(shí)器為充電終止提供備用安全。如果電池電壓低于內(nèi)部閾值，設(shè)備會自動重新開始充電。卸下交流適配器后，設(shè)備會自動進(jìn)入睡眠模式。

功能框圖

典型特征

（6）、Deglitch timer expires–charge done is Deglitch declitch declitch timer expires–charge done is declitch declitch timer expires–已聲明充電完成。

功能描述

該裝置支持適用于單電池的精密鋰離子、鋰離子電池充電系統(tǒng)。圖6顯示了一個(gè)典型的電荷分布圖，圖7顯示了一個(gè)操作流程圖。

電池預(yù)處理

在充電周期中，如果電池電壓低于V（低V）閾值，設(shè)備會向電池施加預(yù)充電電流IO（PRECHG）。這一特性使深放電的細(xì)胞復(fù)活。連接在ISET和VSS之間的電阻RSET決定了預(yù)充電率。V（PRECHG）和K（SET）參數(shù)在電氣特性表中指定。

在調(diào)節(jié)階段，該裝置啟動安全計(jì)時(shí)器t（PRECHG）。如果在定時(shí)器時(shí)間內(nèi)未達(dá)到V（低電壓）閾值，則設(shè)備關(guān)閉充電器并在STATx引腳上顯示故障。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參閱計(jì)時(shí)器故障恢復(fù)部分。

電池快速充電恒流

該設(shè)備提供片上電流調(diào)節(jié)和可編程設(shè)定點(diǎn)。連接在ISET和VSS之間的電阻RSET決定了充電速率。規(guī)格表中指定了V（SET）和K（SET）參數(shù)。

充電電流監(jiān)測器

當(dāng)充電功能啟用時(shí)，內(nèi)部電路在ISET引腳處產(chǎn)生與充電電流成比例的電流。當(dāng)施加到外部充電電流編程電阻器RISET上時(shí)，該電流產(chǎn)生一個(gè)模擬電壓，外部主機(jī)可監(jiān)控該電壓，以計(jì)算來自輸出引腳的電流。

電池快速充電電壓調(diào)節(jié)

電壓調(diào)節(jié)反饋通過OUT引腳。該輸入直接連接到電池組的正極。該設(shè)備監(jiān)控OUT和VSS引腳之間的電池組電壓。當(dāng)電池電壓上升到VO（REG）閾值時(shí)，電壓調(diào)節(jié)階段開始，充電電流開始下降。

作為安全備份，該設(shè)備還可以在充電模式下監(jiān)測充電時(shí)間。如果在此時(shí)間段t（CHG）內(nèi)充電未終止，充電器關(guān)閉，STATx引腳上設(shè)置故障。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參閱計(jì)時(shí)器故障和恢復(fù)部分。

充電終止檢測和充電

該裝置在電壓調(diào)節(jié)階段監(jiān)測充電電流。一旦檢測到終止閾值I（終端），則電荷終止。規(guī)格表中規(guī)定了V（術(shù)語）和K（集合）參數(shù)。

充電終止后，一旦OUT引腳上的電壓低于V（RCH）閾值，設(shè)備將重新開始充電。此功能可使電池始終處于滿容量狀態(tài)。

該裝置在電壓調(diào)節(jié)階段監(jiān)測充電電流。一旦檢測到終止閾值I（TERM），則電荷立即終止。

連接在ISET和VSS之間的電阻RSET確定終端閾值處的電流水平。

睡眠模式

如果從電路中移除輸入電源（IN），則設(shè)備進(jìn)入低功耗休眠模式。此功能可防止在沒有輸入電源的情況下耗盡電池電量。

充電狀態(tài)輸出

開路漏極STAT1和STAT2輸出指示各種充電器操作，如下表所示。這些狀態(tài)引腳可用于驅(qū)動LED或與主機(jī)處理器通信。注意，關(guān)表示開漏晶體管關(guān)斷。

PG輸出（bq24080）

當(dāng)存在有效輸入電壓時(shí)，開路漏極功率良好（PG）輸出拉低。此輸出在休眠模式下關(guān)閉（高阻抗）。PG引腳可用于驅(qū)動LED或與主機(jī)處理器通信。

充電啟用（CE）輸入（bq24080）

使用CE啟用或禁用數(shù)字輸入。此引腳上的低電平信號啟用充電，高電平信號禁用充電并將設(shè)備置于低功耗模式。此引腳上的高到低轉(zhuǎn)換也會重置所有定時(shí)器和定時(shí)器故障條件。

定時(shí)器啟用（TE）輸入（bq24081）

TE數(shù)字輸入用于禁用或啟用快速充電計(jì)時(shí)器。此引腳上的低電平信號啟用快速充電定時(shí)器，高電平信號禁用此功能。

溫度評定（bq24081）

bq24081通過測量TS和VSS引腳之間的電壓來持續(xù)監(jiān)控電池溫度。

內(nèi)部電流源為常見的10-kΩ負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）提供偏置（參見功能框圖）。該設(shè)備將TS引腳上的電壓與內(nèi)部V（TS1）和V（TS2）閾值進(jìn)行比較，以確定是否允許充電。如果檢測到超過V（TS1）和V（TS2）閾值的溫度，設(shè)備會通過關(guān)閉功率FET并保持計(jì)時(shí)器值（即計(jì)時(shí)器不復(fù)位）立即暫停充電。當(dāng)溫度恢復(fù)到正常范圍內(nèi)時(shí)，充電恢復(fù)。

103AT型熱敏電阻的允許溫度范圍為0°C至45°C。但是，用戶可以通過添加外部電阻器來修改這些閾值(見圖8和圖9)。

定時(shí)器故障與恢復(fù)

如圖7所示，該設(shè)備提供了一種恢復(fù)方法來處理計(jì)時(shí)器故障情況。以下總結(jié)了這種方法：

條件1

RCH電壓超過閾值，出現(xiàn)故障（RCH電壓超出閾值）。

恢復(fù)方法：設(shè)備等待輸出引腳電壓低于充電閾值。這可能是由于電池負(fù)載、自放電或電池拆卸造成的。一旦輸出引腳電壓低于充電閾值，設(shè)備將清除故障并開始新的充電周期。POR、TE或CE開關(guān)也可清除故障。

條件2

OUT引腳電壓低于充電閾值（V（RCH）），發(fā)生超時(shí)故障。

恢復(fù)方法：在這種情況下，設(shè)備應(yīng)用I（故障）電流。此小電流用于檢測蓄電池拆卸情況，只要蓄電池電壓保持在充電閾值以下，該電流就會保持接通。如果輸出引腳電壓高于充電閾值，則設(shè)備禁用I（故障）電流并執(zhí)行條件1所述的恢復(fù)方法。一旦輸出引腳電壓低于充電閾值，bq24080將清除故障并開始新的充電循環(huán)。POR、TE或CE開關(guān)也可清除故障。

申請信息

bq24080/1充電器設(shè)計(jì)實(shí)例

要求

•電源電壓=5 V

•大約750毫安的快速充電電流

•電池溫度檢測（bq24081）：默認(rèn)設(shè)置=–2°C至44.5°C

計(jì)算

編程750 mA的充電電流：

立管=[V（套）×K（套）/I（出）]

根據(jù)電氣特性表，V（組）=2.5 V。

根據(jù)電氣特性表，K（SET）=322。

提升管=[2.5 V×322/0.75 A]=1.073 kΩ。

選擇最接近的標(biāo)準(zhǔn)值，使用連接在ISET（針腳6）和接地之間的1.07-kΩ電阻器。

電池溫度檢測（bq24081）：

使用連接在TS（針腳9）和接地之間的塞米TEC 103AT-4 NTC熱敏電阻。

r冷端=[V（TS1）/I（TS）]=2.5V/100μA=25KΩRTHERM hot=[V（TS2）/I（TS）]=0.5V/100μA=5KΩ

在制造商的電阻溫度表中查找所選熱敏電阻的相應(yīng)溫度值。對于103AT-4塞米泰克熱敏電阻器：

5 kΩ = 44.5°C

25 kΩ = 2°C

STAT引腳（所有設(shè)備）和PG引腳（bq24080）：

處理器監(jiān)視的狀態(tài)引腳：

選擇一個(gè)上拉電阻，它可以提供大于處理器和狀態(tài)引腳的輸入偏置（漏電流）電流，并且仍然提供一個(gè)邏輯高電平。RPULLUP≤[V（cc pullup）–V（logic hi min）/（I（μP-monitor）+I（STAT OpenDrain））]=（3.3 V–1.9 V）/（1μA+1μA）≤700 kΩ；在每個(gè)狀態(tài)引腳和處理器的VCC之間連接一個(gè)100-kΩ的上拉。將每個(gè)狀態(tài)引腳連接到μP監(jiān)視器引腳。

LED顯示狀態(tài)：

選擇一個(gè)額定電流小于10毫安的LED，并選擇一個(gè)電阻器與LED串聯(lián)，以將電流限制到所需的電流值（亮度）。RLED=[（V（輸入）–V（LED亮起））/I（LED）]=（5伏–2伏）/1.5毫安=2千歐。在輸入端和每個(gè)狀態(tài)引腳之間串聯(lián)一個(gè)LED和電阻器。

選擇輸入和輸出電容器

在大多數(shù)應(yīng)用中，所需的只是輸入電源引腳上的高頻去耦電容。一個(gè)0.1μF的陶瓷電容器，放置在離in-pin和GND-pad很近的地方，效果很好。在某些應(yīng)用中，可能需要防止熱插拔輸入電壓過沖。這有三種方法：

1、最好的方法是在IN-pin和VSS之間添加一個(gè)6.2v的輸入齊納。

2、一個(gè)低功率齊納器足以應(yīng)對單事件瞬態(tài)。增加輸入電容會降低特性阻抗，使輸入電阻有效地抑制過沖，但有可能因高涌流而損壞輸入觸點(diǎn)。

3、在輸入端串聯(lián)一個(gè)電阻可以抑制過沖，但會導(dǎo)致過大的功耗。

這種裝置只需要一個(gè)小電容器就可以穩(wěn)定回路。放置在OUT和GND焊盤之間的0.1-μF陶瓷電容器通常就足夠了。

熱因素

bq24080和bq24081封裝在熱增強(qiáng)型MLP封裝中。該封裝包括一個(gè)熱墊，用于在器件和印刷電路板（PCB）之間提供有效的熱接觸。本包裝的完整PCB設(shè)計(jì)指南見題為QFN/SON PCB附件（TI文獻(xiàn)編號SLUA271）的應(yīng)用報(bào)告。

最常見的封裝熱性能測量方法是從器件連接處到封裝表面（環(huán)境）周圍空氣的熱阻抗（RθJA）。RθJA的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中：

•TJ=裝置結(jié)溫

•TA=環(huán)境溫度

•P=設(shè)備功耗

影響RθJA測量和計(jì)算的因素有：

•設(shè)備方向（水平或垂直）

•被測設(shè)備周圍的環(huán)境空氣體積和氣流

•其他表面是否靠近被測設(shè)備

•在電源板中使用多個(gè)10–13 mil通孔™ 接地銅線。

•避免在電源IC附近用信號軌跡切割接地層。

•PCB的尺寸必須足夠散熱。

•FR4（玻璃鋼）厚度應(yīng)最小化。

器件的功耗P是內(nèi)部功率場效應(yīng)晶體管的電荷率和電壓降的函數(shù)。可根據(jù)以下公式計(jì)算：

由于鋰xx電池的充電模式，最大功耗通常出現(xiàn)在充電周期開始時(shí)，當(dāng)電池電壓處于最低時(shí)。見圖6。

PCB布局注意事項(xiàng)

要特別注意PCB布局。以下提供了一些指導(dǎo)原則：

•為了獲得最佳性能，從VCC到V（IN）的去耦電容器和從OUT到VSS的輸出濾波電容器應(yīng)盡可能靠近設(shè)備，信號和VSS引腳都應(yīng)進(jìn)行短距離跟蹤。VSS管腳應(yīng)具有到GND管腳的短跟蹤運(yùn)行。

•所有低電流VSS連接應(yīng)與電池的高電流充電或放電路徑分開。使用單點(diǎn)接地技術(shù)，包括小信號接地路徑和電源接地路徑。

•輸入和輸出引腳的高電流充電路徑的尺寸必須適合最大充電電流，以避免這些線路中的電壓降。

•設(shè)備封裝在熱增強(qiáng)型MLP封裝中。該封裝包括一個(gè)熱墊，用于在器件和印刷電路板（PCB）之間提供有效的熱接觸。本包裝的完整PCB設(shè)計(jì)指南見題為QFN/SON PCB附件（TI文獻(xiàn)編號SLUA271）的應(yīng)用報(bào)告。

　　安芯科創(chuàng)是一家國內(nèi)芯片代理和國外品牌分銷的綜合服務(wù)商,公司提供芯片ic選型、藍(lán)牙WIFI模組、進(jìn)口芯片替換國產(chǎn)降成本等解決方案,可承接項(xiàng)目開發(fā),以及元器件一站式采購服務(wù),類型有運(yùn)放芯片、電源芯片、MO芯片、藍(lán)牙芯片、MCU芯片、二極管、三極管、電阻、電容、連接器、電感、繼電器、晶振、藍(lán)牙模組、WI模組及各類模組等電子元器件銷售。（關(guān)于元器件價(jià)格請咨詢在線客服黃經(jīng)理：15382911663）

　　代理分銷品牌有：ADI_亞德諾半導(dǎo)體/ALTBRA_阿爾特拉/BARROT_百瑞互聯(lián)/BORN_伯恩半導(dǎo)體/BROADCHIP_廣芯電子/COREBAI_芯佰微/DK_東科半導(dǎo)體/HDSC_華大半導(dǎo)體/holychip_芯圣/HUATECH_華泰/INFINEON_英飛凌/INTEL_英特爾/ISSI/LATTICE_萊迪思/maplesemi_美浦森/MICROCHIP_微芯/MS_瑞盟/NATION_國民技術(shù)/NEXPERIA_安世半導(dǎo)體/NXP_恩智浦/Panasonic_松下電器/RENESAS_瑞莎/SAMSUNG_三星/ST_意法半導(dǎo)體/TD_TECHCODE美國泰德半導(dǎo)體/TI_德州儀器/VISHAY_威世/XILINX_賽靈思/芯唐微電子等等

免責(zé)聲明：部分圖文來源網(wǎng)絡(luò)，文章內(nèi)容僅供參考，不構(gòu)成投資建議，若內(nèi)容有誤或涉及侵權(quán)可聯(lián)系刪除。