TP4056锂电池充电管理IC 中文技术手册
单节1A锂电充电IC M1056
简述 M1056是一款完整的单级锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP-8/MSOP-8封装与较少的外部元件数目使得M1056成为便携式应用的理想选择。M1056可以适合USB电源和适配器电源工作。M1056采用了内部PMOSFET架构，加上防倒充电路，所以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。充电电压固定于4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，M1056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，M1056自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA以下。M1056在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至50uA。 M1056的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED状态引脚。 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 典型应用图
镍氢电池充电器电路图及原理分析
镍氢电池充电器电路图及原理分析 镍氢电池充电器原理图:由LM324组成，用TL431设置电压基准，用S8550作为调整管，把输入电压降压，对电池进电行充电，电路附图所示.其工作原理是: 1.基准电压Vref形成 外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。VD1起保护作用，防止外接电源极性反接时损坏TL431。R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref，根据图中参数Vref= 2.5×(100+820)／820=2.80(v)，这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计(单节镍氢充电电池充满后电压约 为1.40V)。 2.大电流充电 (1)工作原理 接入电源，电源指示灯LED(VD2)点亮。装入电池(参考图片，实际上是用导线引出到电池盒，电池装在电池盒中)，当电池电压低于Vref时，IC1-1输出低电平，VT1导通，输出大电流给电池充电。此时，VT1处于放大状态-这是因为电池电压和-VD4压降的和约为3.2V(假设开始充 电时电池电压约为2.5V)，而经VD1后的电压大约5.OV，所以，VT1的发射极－集电极压差远大于0.2V，当充电电流为300mA时，VT1发热比较严重，所以最好用PT=625mW的S8550，或者适当增大基极电阻以减小充电电流(注：由于LM324低电平驱动能力较小，实测IC1-2，IC1-4输出低电平并不是0V，而是约为0.8V)。 (2)充电的指示 首先看IC1-3的工作情况：其同相端1O脚通过R13接Vref,R14接成正反馈，反相端9脚外接电容，并有一负反馈通路，所以，它实际上构成了滞回比较器。刚开始时C2上端没有电压，则IC1-3输出高电平。这个高电平有两个放电通路，一个通路是通过R14反馈到10脚，另一通路是经电阻R15对电容C2充电，当充电的电压高于10脚电压V+ 时，比较器翻转输出低电平；与此同时，由于R14的反馈作用，10脚电压立即下跳到V-，这时，电容C2通过电阻R15放电，当放电的电压小于10脚电压V-时，比较器再次翻转输出高电平，由于R14的反馈作用，10脚电压立即上跳到V+，此后电路一直重复上述过程，因此，IC1-3的输出为频率固定的方波信号。 其次看IC1-4的工作情况：电池电压经R2、R16分压，接IC1-4的12脚，因为R2< 常见电池的充放电设置 镍氢电池：充电电流<= 0.25C，放电电流<= 0.5C，放电电压1.0V。 镍铬电池：充电电流<= 0.25C，放电电流<= 0.5C，放电电压0.8V。 3.7V锂电：充电电流<= 0.5C，充电电压= 4.2V，放电 电流<= 0.5C，放电电压2.8V 3.2V铁锂：充电电流<= 1C，充电电压=3.65V，放电 电流<= 1C，放电电压2.5V 12V铅酸：充电电流<= 0.25C，充电电压=14.4V，放电电流<= 0.5C，放电电压10.5V C为放电速率，数值上等于容量，如2000mAh的电池，0.5C=1A 充电电流一般是1/4C，大容量的锂电可以到1C 取决于放电电流。 0.2C内1.0V 1C 内0.9V 2C 内0.8V 用于无线mouse等。个人意见不要低于1.2V 因放电电流太小。远小于0.1C 镍氢用于无线mouse。我都是每个月充电。 ——★1、按照部颁标准：充电电池（包括电瓶等），它的终止放电电压为额定电压的0.9 倍，使用时电池电压低于额定电压的0.9 倍时，就属于过放电了，会损坏电池的。【1.2V镍氢电池的安全放电电压是（1.2V x 0.9）1.08V。】 ——★2、普通收音机一般使用普通的干电池，没有低压保护功能，使用镍氢电池收听，（由于镍氢电池的放电电流较平缓）有可能出现过放电的现象。 ——★3、以使用充电电池为电源的老人跳舞机（兼收音机用）为例：内置的充电电池具有低电压保护功能，当电压降低到额定电压的0.9 倍时，就会停止工作、进入保护状态。 镍氢电池每节的标准电压是1.2V，充电的控制电压为1.42V，最低放电电压1V。比如4.8V镍氢电池是4 节标准电池串联起来的，所以充电控制电压应该是5.68V。最低放电电压4V。9V的太阳能电池为这个镍氢电池组充电，不能直接充，需要接有充满停电的控制电路，否则会过充损坏电池。 电池容量是有条件的，说一个电池有多少容量，必须指明放电条件：电流大小、环境温度、截止电压、连续放电还是间歇放电等。镍氢电池容量一般指常温下，以恒定1C或0.5C或0.2CmAh（电流大小，C是指标称容量值）电流连续放电至1.0V时，电池所放出的容量。一般情况下，镍氢电池完全放电时的截至电压为1.0V，即电压降到1.0V就是完全放电（根据特定要求，截止电压可以是0.9V、0.8V） 每个电池都有内阻，不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池，由于内部化学特性的不一致，内阻也不一样。电池的内阻很小，我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。正常情况下，内阻小的电池的大电流放电能力强，内阻大的电池放电能力弱。取个简单的例子：一台老式的使用5号电池的数码相机（例如耗电量很大的CANON 210），使 随着手持设备业务的不断发展，对电池充电器的要求也不断增加。要为完成这项工作而选择正确的集成电路 (IC)，我们必须权衡几个因素。在开始设计以前，我们必须考虑诸如解决方案尺寸、USB标准、充电速率和成本等因素。必须将这些因素按照重要程度依次排列，然后选择相应的充电器IC。本文中，我们将介绍不同的充电拓扑结构，并研究电池充电器IC的一些特性。此外，我们还将探讨一个应用和现有的解决方案。 锂离子电池充电周期 锂离子电池要求专门的充电周期，以实现安全充电并最大化电池使用时间。电池充电分两个阶段：恒定电流 (CC) 和恒定电压 (CV)。电池位于完全充满电压以下时，电流经过稳压进入电池。在CC模式下，电流经过稳压达到两个值之一。如果电池电压非常低，则充电电流降低至预充电电平，以适应电池并防止电池损坏。该阈值因电池化学属性而不同，一般取决于电池制造厂商。一旦电池电压升至预充电阈值以上，充电便升至快速充电电流电平。典型电池的最大建议快速充电电流为1C(C=1 小时内耗尽电池所需的电流)，但该电流也取决地电池制造厂商。典型充电电流为~0.8C，目的是最大化电池使用时间。对电池充电时，电压上升。一旦电池电压升至稳压电压(一般为4.2V)，充电电流逐渐减少，同时对电池电压进行稳压以防止过充电。在这种模式下，电池充电时电流逐渐减少，同时电池阻抗降低。如果电流降至预定电平(一般为快速充电电流的10%)，则终止充电。我们一般不对电池浮充电，因为这样会缩短电池使用寿命。图1 以图形方式说明了典型的充电周期。 线性解决方案与开关模式解决方案对比 将适配器电压转降为电池电压并控制不同充电阶段的拓扑结构有两种：线性稳压器和电感开关。这两种拓扑结构在体积、效率、解决方案成本和电磁干扰 (EMI) 辐射方面各有优缺点。我们下面介绍这两种拓扑结构的各种优点和一些折中方法。 一般来说，电感开关是获得最高效率的最佳选择。利用电阻器等检测组件，在输出端检测充电电流。充电器在CC 模式下时，电流反馈电路控制占空比。电池电压检测反馈电路控制CV 模式下的占空比。根据特性集的不同，可能会出现其他一些控制环路。我们将在后面详细讨论这些环路。电感开关电路要求开关组件、整流器、电感和输入及输出电容器。就许多应用而言，通过选 电源管理芯片工作原理和应用 本文主要是关于电源管理芯片的相关介绍，并着重对电源管理芯片进行了详尽的阐述。 电源管理芯片电源管理芯片（Power Management Integrated Circuits），是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。主要负责识别CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。常用电源管理芯片有HIP6301、IS6537、RT9237、ADP3168、KA7500、TL494等。 基本类型 主要电源管理芯片有的是双列直插芯片，而有的是表面贴装式封装，其中HIP630x系列芯片是比较经典的电源管理芯片，由著名芯片设计公司Intersil设计。它支持两/三/四相供电，支持VRM9.0规范，电压输出范围是1.1V-1.85V，能为0.025V的间隔调整输出，开关频率高达80KHz，具有电源大、纹波小、内阻小等特点，能精密调整CPU供电电压。 应用范围 电源管理芯片的应用范围十分广泛，发展电源管理芯片对于提高整机性能具有重要意义，对电源管理芯片的选择与系统的需求直接相关，而数字电源管理芯片的发展还需跨越成本难关。 当今世界，人们的生活已是片刻也离不开电子设备。电源管理芯片在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其它电能管理的职责。电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的，其性能的优劣对整机的性能有着直接的影响。 提高性能 所有电子设备都有电源，但是不同的系统对电源的要求不同。为了发挥电子系统的最佳性能，需要选择最适合的电源管理方式。 首先，电子设备的核心是半导体芯片。而为了提高电路的密度，芯片的特征尺寸始终朝着减小的趋势发展，电场强度随距离的减小而线性增加，如果电源电压还是原来的5V，产生的电场强度足以把芯片击穿。所以，这样，电子系统对电源电压的要求就发生了变化， 特点 ·锂电池正负极反接保护； ·高达500mA 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 ·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； ·可直接从USB 端口给单节锂离子电池充电； ·精度达到±1%的4.2V 预设充电电压； ·最高输入可达9V ； ·自动再充电； ·2个充电状态开漏输出引脚； ·C/10充电终止； ·待机模式下的供电电流为40uA ； ·2.9V 涓流充电器件版本； ·软启动限制了浪涌电流； ·采用6引脚SOT-23封装。 应用 ·充电座 ·蜂窝电话、PDA 、MP3播放器 ·蓝牙应用 典型应用 500mA 单节锂离子电池充电器 绝对最大额定值 ·输入电源电压（V CC ）：-0.3V ～9V ·PROG ：-0.3V ～V CC +0.3V ·BA T ：-4.2V ～7V ·CHRG ：-0.3V ～10V ·BA T 短路持续时间：连续 ·BA T 引脚电流：500mA ·PROG 引脚电流：800uA ·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℃ 400mA 电流完整的充电循环（600mAh ） 描述 一款完整的单节锂离子电池充电器，带电池正负极反接保护，采用恒定电流/恒定电压线性控制。其SOT 封装与较少的外部元件数目使得便携式应用的理 想选择。 可以适合USB 电源和适配器电源工作。 由于采用了内部PMOSFET 架构，加上防倒充电路，所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。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。充满电压固定于4.2V ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当电池达到4.2V 之后，充电电流降至设定值1/10，将自动终止充电。 当输入电压（交流适配器或USB 电源）被拿掉时，自动进入一个低电流状态，电池漏电流在2uA 以下。的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。 尚亿微电子 李华 GS1407 GS1407GS1407GS1407GS1407GS1407GS1407GS1407TEL135********Q1839845898 镍镉/镍氢电池的原理及充电方法 镍镉/镍氢电池的发展 1899年，Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，Thomas Edison 发 明了用于电动车的镍铁电池。遗憾的是，由 于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多，因此实际应用受到了极大的限制。 后来，Jungner的镍镉电池经过几次重要改进，性能明显改善。其中最重要的改进是在1932年，科学家在 镍电池中开始使用了活性物质。他们将活性 物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947 年密封型镍镉电池研制成功。在这种电池中 ，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。密封镍镉电池的研制成功，使镍镉电池的应 用范围大大增加。 密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑，并且不需要维护，因此在 工业和消费产品中得到了广泛应用。 随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。70年代中期，美国研制成功了功率大、重量轻、寿命 长、成本低的镍氢电池，并且于1978年成功 地将这种电池应用在导航卫星上，镍氢电池与同体积镍镉电池相比，容量可提高一倍，而且没有重金属镉 带来的污染问题。它的工作电压与镍镉电池 完全相同，工作寿命也大体相当，但它具有良好的过充电和过放电性能。近年来，镍氢电池受到世界各国 的重视，各种新技术层出不穷。镍氢电池刚 问世时，要使用高压容器储存氢气，后来人们采用金属氢化物来储存氢气，从而制成了低压甚至常压镍氢 电池。1992年，日本三洋公司每月可生产 200万只镍氢电池。目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池，国产镍氢电池的综合性能已经达到国际 先进水平。 蓄电池参数 蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。电池的容量通 常用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流 下放电1小时。单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用 的材料和体积决定，因此，通常电池体积越 Yuming电子知识系列 Power Management Power Management 电源管理 IC Yuming Sun Jul, 2011 Jul2011 yuming924@https://www.360docs.net/doc/3c1549869.html, CONTENTS 础知识 ?基础知识 ?LDO Regulator ?Switching Regulator (DC-DC) ?Charge Pump（电荷泵） Ch P ?W-LED Driver ?Voltage Reference (电压参考/基准源) Voltage Reference( ?Reset IC (Voltage Detector) ?MOSFET Driver ?PWM Controller 基础知识 Portable Device 便携电子产品常用电源 电力资源-电源管理IC-用电设备 IC ：5、3.3、2.5、1.8、1.2、0.9V 等；电力用电电 源管马达：3、6、12V ；LED 灯背光；资源 设备理 IC LCD 屏：12、-5V ；AC Rectifier/PWM IC ）AC ：110、220V DC C t 升降压DC DC Ch P 等整流：PWM IC （3843或VIPER12）、开关电源DC 或电池 DC Converter ：LDO 、升降压DC-DC 、Charge Pump 等。Reset IC 或电压检测：如808、809。电池管理：保护IC 、充电管理（4054Fuel Gauge 等。电池管理保护、充电管理）、g 等DC 或电池AC Inverter/逆变：for CCFL …… （比喻：电荷-水、电流-水流、电容-水桶、电压-水压。） 镍氢电池正确的使用方法: 1、新电池一般经过三到五次充放电循环容量才可达到最高值。 2、原则上采取:充满---用完---充满。 3、电池的正负级保持干净，有利于正常使用和充电。 4、请勿将新旧电池、充电状态不同、容量、种类、品牌不同的电池放在一起充电。 1、充电电池能使用多久?一般能反复充电多少次？答：充电电池使用时间视电池容量和所使用对象的耗电功率而定，在不知道耗电功率的情况下很难估算使用时间。反复充电次数与充电器质量、充电电池质量、充电是否正确有关，理论上充电电池可反复充电1000次，但由于其他原因，一般好质量的充电电池使用700-800次的样子，一般质量的300-500次，不良品或者充电不正确一般在300次以下。 2、会对MP 3、数码相机有损坏吗？答：充电电池的电流是以毫安计算，使用过程中不会对MP3、数码相机产品造成任何损坏。 3、新买的镍氢充电电池需要先充电吗？答：是否需先充视情况而定，最简单的方法就是放进用电器中试一下，如有电就先使用完。新电池头3-5次使用时，最好用慢充充电，并且充电时间可以略微长10%，这样对激活电池有利。 4、如何长时间保存镍氢电池？答：对于想长期不用的镍氢电池，要从电器中取出，然后充满电再存放。方便的话最好每1-2个月使用一次。 5、充电器都是通用的吗？答：基本上都是通用的，但如果你使用的是快充或者极速充的话就请注意（充电电流300MA以上为快充，500MA以上为极速充），这是因为新电池（或者长期未使用的电池）的充电特性曲线和正常使用的电池的充电特性曲线不同，这种不同快充和极速充判断电池是否充满往往会出现失误，经常会出现以下两种现象，一是电池已经充满，但充电器认为电池没有充满而继续充电，会对电池造成部分损坏。二是电池没有充满的时候，快充就认为电池已经充满了，而停止充电了，对电池的激活（到达最大容量）不利，所以快充的说明书上面都说，对新电池的充电可以在充满后仍然充电2-3次就是这个原因。实际使用时我们也可以发现，将用快充充满的新电池，再充电的时候，电池仍然可以充电很长的时间，而用经常使用的电池，再充满后，再充电，一般几十分钟左右充电器就停止充电了，也是这个道理。 开关型单节、两节锂离子/锂聚合物充电管理芯片HB6298A 1、功能简述 1.1、特性 ●适用于单节或两节锂离子/锂聚合物高效率充电器设计 ● 0.5％的充电电压控制精度 ●恒压充电电压值可通过外接电阻微调 ●智能电池检测 ●内置功率MOSFET ●软启动 ●开关频率400KHz ●可编程充电电流控制，最大充电电流可达1.5A ●防反相保护电路可防止电池电流倒灌 ● NTC 热敏接口监测电池温度 ● LED充电状态指示 ● CYCLE-BY-CYCLE电流限制，短路检测、保护 ●输入管脚最大耐压18V ●工作环境温度范围：-20℃～70℃1.2、应用 ●手持设备，包括医疗手持设备 ● Portable-DVD，PDA，移动蜂窝电话及智能手机 ●移动仪器 ●自充电电池组 ●独立充电器 1.3、概述 HB6298A为开关型单节或两节锂离子/锂聚合物电池充电管理芯片，非常适合于便携式设备的充电管理应用。HB6298A集内置功率MOSFET、高精度电压和电流调节器、预充、充电状态指示和充电截止等功能于一体，采用TSSOP20封装。HB6298A对电池充电分为三个阶段：预充（Pre-charge）、恒流（CC/Constant Current）、恒压（CV/Constant Voltage）过程，恒流充电电流通过外部电阻决定，最大充电电流为 1.5A.HB6298A 集成CYCLE-BY-CYCLE电流限制、短路保护，确保充电芯片安全工作.HB6298A集成NTC热敏电阻接口，可以采集、处理电池的温度信息，保证充电电池的安全工作温度. 2、HB6298A应用电路 图2.1、HB6298A应用示意图 镍氢充电电池使用和保养 1.一般情况下，新的镍氢电池只含有少量的电量，大家购买后要先进行充电然 后再使用。但如果电池出厂时间比较短，电量很足，推荐先使用然后再充电。 2.新买的镍氢电池一般要经过3-4次的充电和使用，性能才能发挥到最佳状态，很多朋友第一次充电碰到的小问题，比方第一次充电后拍片数量没有想象的那 么多。在3-4次充电和使用后就都迎刃而解了。 3.虽然镍氢电池的记忆效应小，仍然推荐大家尽量每次使用完后再充电，并且 是一次性充满，不要充一会用一会然后再充。这可是“延年益寿”的重要一点噢。 4.电池充电时，要注意充电器周围的散热，太刻意用什么风扇吹没有什么必要，但要注意的是充电器周围不要放置太多杂物。普通用户在使用电池的过程中， 电池往往没有专用的存放包；用户在替换电池后，会习惯性的把电池随手放好，而不管所放的地方是否干净、潮湿。这样的后果就是电池容易弄脏、触点易与 金属?比如钥匙等接触、容易受潮，而这些都是电池的大敌。建议：用户应该设置一个电池专用放置点，并保持电池的清洁。为了避免电量流失等问题发生，保持电池两端的接触点和电池盖子的内部干净，必要时使用柔软、清洁的干布 轻擦。 5.长时间不用的时候，记得把电池从电池仓中取出，置于干燥的环境中推荐放 入牌电池盒中，可以避免电池短路。 6.长期不用的镍氢电池会在存放几个月后，电池自然进入一种“休眠”状态，电 池寿命大大降低。如果镍氢电池已经放置了很长的时候，建议你先用慢充进行 充电为宜。、因为：据测试，镍氢电池保存的最佳条件是带电80%左右保存。这是因为镍氢电池的自放电较大（一个月10%-15%左右），如果电池完全放 电后再保存，很长时间内不使用，电池的自放电现象就会造成电池的过放电， 会损坏电池。不信？那你想一想新买的镍氢充电电池是不是都还有电的，其中 就是这个道理。建议：多比较，纠正错误的观点，从正确的方向入手保养电池，否则会事与愿违。 7.对镍氢进行放电。专家建议。尽量不要对镍氢电池放电，过放会导致充电失败，这样做的危害远远大于镍氢电池本身的记忆效应！ 8.万用表自检电池充满与否。一般镍氢电池在充电前，电压在1.2V以下，充 满后正常电压在1.4V左右。大家以此判断，也就很容易判断电池的状态了。 一、功能概述 低启动电流和工作电流 内置前沿消隐(LEB) 内置峰值电流补偿和同步斜坡补偿 内置抖频功能可以降低EMI 逐周期限制电流 空载或轻载时降频和跳周期工作模式 异常过流保护 过压、欠压、开环、过载、过温、输出短路等保护； 二、特性描述 TM5101是一款高集成度、高性能的PWM 的电流型开关电源控制器。适用于充电器、电源适配器等各类小功率的开关电源。采用DIP8和SO-8封装，完善的保护功能，电路结构简单，成本低。待机功率低，符合“能源之星”等待机功耗标准要求。 三、典型应用 四、产品封装形式及引脚功能 采用SOP-8和DIP-8封装 管脚序号 名称 功能描述 1 FB 电压反馈引脚，通过连接光耦到地来调整占控比。 2、6、7 NC 空脚。 3 VDD 电源供电输入脚 4 GATE 驱动输出脚，外接MOSFET 5 CS 电流检测引脚(MOS 源极)，外接电阻来检测MOS 电流 8 GND 接地引脚 GND CS NC NC VDD FB NC 五、内部框图 六、极限参数及推荐值 注意：极限参数是定义芯片的工作的极限值，超过这些工作条件时将会使电路功能失常，甚至造 成损坏，因此，实际的应用中必须低于推荐值。 符号参数推荐值极限值单位 V DD供电电压10~23 30 V V FB FB引脚输入电压0~5.5 -0.3~ 7.0 V V CS CS引脚输入电压-0.3 ~ 5.0 V θJC热阻(结点到外壳) 82.5 °C/W T J工作结点温度-40 ~ +150 °C T STG 存储温度范围-40~ +150 °C °C +130 -40~ T A工作环境温度 -20~+80 T L焊接温度(10秒) 260 °C 人体模式, JESD22-A114 2.0 ESD 抗静电能力 kV 机器模式, JESD22-A115 0.2 锂电池充电电路图 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后，可充电电池家族中的佼佼者．锂离子电池以其优良的特性，被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池： 锂离子电池的负极为石墨晶体，正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时，锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以，在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现，而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池，简称锂电池。 锂电池具有：体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点，但价格较贵。镍镉电池因容量低，自放电严重，且对环境有污染，正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比，且不污染环境，但单体电压只有1.2V，因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点： 1、具有更高的重量能量比、体积能量比； 2、电压高，单节锂电池电压为3.6V，等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压； 3、自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性； 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需放电； 5、寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次； 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1～2小时； 7、可以随意并联使用； 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池； 9、成本高。与其它可充电池相比，锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构： 锂电池通常有两种外型：圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件，以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V，容量也不可能无限大，因此，常常将单节锂电池进行串、并联处理，以满足不同场合的要求。字串5 四、锂电池的充放电要求； 1、锂电池的充电：根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高，可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA 以内时，应停止充电。 充电电流（mA）=0.1～1.5倍电池容量（如1350mAh的电池，其充电电流可控制在135～2025mA之间）。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间约为2～3小时。 2、锂电池的放电：因锂电池的内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节，最低不能低于2.5V/节。电池放 镍镉电池镍氢电池的原理及充电方法 发表于81 天前???被围观151 views+ 镍镉/镍氢电池的发展 1899年，Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。遗憾的是，由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多，因此实际应用受到了极大的限制。 后来，Jungner的镍镉电池经过几次重要改进，性能明显改善。其中最重要的改进是在1932年，科学家在镍电池中开始使用了活性物质。他们将活性物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。在这种电池中，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。密封镍镉电池的研制成功，使镍镉电池的应用范围大大增加。 密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑，并且不需要维护，因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。 随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。70年代中期，美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池，并且于 1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上，镍氢电池与同体积镍镉电池相比，容量可提高一倍，而且没有重金属镉带来的污染问题。它的工作电压与镍镉电池完全相同，工作寿命也大体相当，但它具有良好的过充电和过放电性能。近年来，镍氢电池受到世界各国的重视，各种新技术层出不穷。镍氢电池刚问世时，要使用高压容器储存氢气，后来人们采用金属氢化物来储存氢气，从而制成了低压甚至常压镍氢电池。1992年，日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池，国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。 蓄电池参数 先进的锂电池线性充电管理芯片BQ2057及其应用 2007年03月07日星期三 11:09 摘要：本文介绍美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ2057，利用BQ2057系列芯片及简单外围电路可设计低成本的单/双节锂电池充电器，非常适用于便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057芯片的特点、功能的基础上，给出典型充电电路的设计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词：锂电池充电器 BQ2057 1.引言 BQ2057系列是美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片，BQ2057系列芯片适合单节(4.1V或4.2V)或双节(8.2V或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物 (Li-Pol)电池的充电需要，同时根据不同的应用提供了MSOP、TSSOP和SOIC的可选封装形式，利用该芯片设计的充电器外围电路及其简单，非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间，带有可选的电池温度监测，利用电池组温度传感器连续检测电池温度，当电池温度超出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流，充电状态识别可由输出的LED指示灯或与主控器接口实现，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要，提供了多种可选封装及型号，其封装形式如图2－1所示，有MSOP、TSSOP和SOIC三种封装形式。其型号如表2－1所示，有BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W四种信号，分别适合4.1V、4.2V、8.2V和8.4V的充电需要。 电源管理芯片引脚定义 1、VCC 电源管理芯片供电 2、VDD 门驱动器供电电压输入或初级控制信号供电源 3、VID-4 CPU与CPU供电管理芯片VID信号连接引脚，主要指示芯片的输出信号，使两个场管输出正确的工作电压。 4、RUN SD SHDN EN 不同芯片的开始工作引脚。 5、PGOOD PG cpu内核供电电路正常工作信号输出。 6、VTTGOOD cpu外核供电正常信号输出。 7、UGATE 高端场管的控制信号。 8、LGATE 低端场管的控制信号。 9、PHASE 相电压引脚连接过压保护端。 10、VSEN 电压检测引脚。 11、FB 电流反馈输入即检测电流输出的大小。 12、COMP 电流补偿控制引脚。 13、DRIVE cpu外核场管驱动信号输出。 14、OCSET 12v供电电路过流保护输入端。 15、BOOT 次级驱动信号器过流保护输入端。 16、VIN cpu外核供电转换电路供电来源芯片连接引脚。 17、VOUT cpu外核供电电路输出端与芯片连接。 18、SS 芯片启动延时控制端，一般接电容。 19、AGND GND PGND 模拟地地线电源地 20、FAULT 过耗指示器输出，为其损耗功率：如温度超过135度时高电平转到低电平指示该芯片过耗。 21、SET 调整电流限制输入。 22、SKIP 静音控制，接地为低噪声。 23、TON 计时选择控制输入。 24、REF 基准电压输出。 25、OVP 过压保护控制输入脚，接地为正常操作和具有过压保护功能，连VCC丧失过压保护功能。 26、FBS 电压输出远端反馈感应输入。 27、STEER 逻辑控制第二反馈输入。 28、TIME/ON 5 双重用途时电容和开或关控制输入 29、RESET 复位输出V1-0v跳变，低电平时复位。 30、SEQ 选择PWM电源电平轮换器的次序：SEQ接地时 5v输出在3.3v之前。SEQ接REF上，3.3v 5v各自独立。SEQ接v1上时 3.3v输出在5v之前。 31、RT 定时电阻。 32、CT 定时电容。 33、ILIM 电流限制门限调整。 34、SYNC 振荡器同步和频率选择，150Khz操作时，sync连接到GND, 300Khz时连接到REF上，用0-5v驱使sync 使频率在340-195Khz. 35、VIN 电压输入 36、VREFEN 参考电压 37、VOUT 电压输出 38、VCNTL 供电 充电电池的标识方法 根据IEC标准镍镉镍氢电池的标识由5部分组成 1. 电池种类KR标识镍镉电池HF表示镍氢电池HR表示型镍氢电池 2. 电池尺寸资料包括圆形电池的直径高度方型电池的高度宽度厚度数值之间用斜杠隔开单位mm 3. 放电特性符号L表示适宜放电电流倍率在0.5C以内 M表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5C以内 H表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0C以内 X表示电池能在7C-15C高倍率的放电电流下工作 4. 高温电池符号用T表示 5. 电池连接片表示CF代表无连接片HH表示电池拉状串联连接片用的连接片HB表示电池带并排串联连接用连接片 例如HF18/07/49表示方形镍氢电池宽为18mm,厚度为7mm高度为49mm KRMT33/62HH表示镍镉电池放电倍率在0.5C-3.5之间高温系列单体电池无连接片直径33mm高度为62mm 根据IEC61960标准二次锂电池的标识如下: 1. 电池标识组成3个字母后跟5个数字圆柱形或6个方形数字 2. 第一个字母表示电池的负极材料I表示有内置电池的锂离子L表示锂金属电极或锂合金电极 3. 第二个字母表示电池的正极材料C基于钴的电极N基于镍的电极M基于锰的电极V基于钒的电极 4. 第三个字母表示电池的形状R表示圆柱形电池L表示方形电池 5. 数字圆柱形电池5个数字分别表示电池的直径和高度直径的单位为毫米高 度的单位为十分之一毫米直径或高度任一尺寸大于或等于100mm时两个尺寸之间应加一条斜线 方型电池6个数字分别表示电池的厚度宽度和高度单位毫米三个尺寸任一个大于或等于100mm时尺寸之间应加斜线三个尺寸中若有任一小于1mm,则在此尺寸前加字母t此尺寸单位为十分之一毫米。 例如： ICR18650表示一个圆柱形二次锂离子电池正极材料为钴其直径约为18mm高约为65mm。 ICR20/1050 ICP083448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约为34mm高约为48mm。 ICP08/34/150表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约为34mm高约为150mm。 ICPt73448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为0.7mm,宽度约为34mm高约为48mm。 锂电池线性充电管理芯片LTC4065及其应用 摘要锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。本文介绍了基于LTC4065芯片的线性充电管理方案，仅需要非常少的外围元件配合，就可以实现低成本、超小尺寸的单节锂电池充电管理。 关键词锂电池充电管理LTC4065 SG2003 随着移动计算技术和无线通信技术的发展，微型移动终端设备在移动数据采集、传输、处理及个人信息服务等领域得到越来越多的应用。锂电池因其体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源。锂电池的特性以及应用环境的需求，对微型移动终端设备充电方案的设计提出了更高的要求。因此在充电方案的设计中需要综合考虑成本、体积、噪声、效率等因素。 LTC4065是一款用于单节锂电池的完整恒定电流／恒定电压线性充电管理芯片，可提供高达750 mA且准确度为5％的可设置的充电电流，并支持直接使用USB端口对单节锂电池进行充电。同时其热反馈功能可调节充电电流，以便在大功率工作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制，确保安全工作。由于采用了内部MOSFET架构，因此无需使用外部检测电阻器或隔离二极管。很少的外部元件数目加上其2 mm×2 mm DFN封装，使得LTC4065尤其适合无线PDA、蜂窝电话、无线传感器终端等应用。功能齐全的LTC4065还包括自动再充电、低电池电量充电调节、软启动等丰富功能。 1 LTC4065的引脚功能 LTC4065采用了热处理能力较强的6引脚小外形封装(DFN)，且实现产品无铅化，底部采用裸露衬垫，直接焊接至PCB以实现电接触和额定散热性能。引脚排列如图1所示。 各引脚功能如下： 引脚1，GND，接地端。 引脚2，CHRG，漏极开路充电状态输出。充电状态指示引脚具有三种状态：下拉、2 Hz 脉动和高阻抗状态。该输出可以被用作一个逻辑接口或一个LED驱动器。对电池进行充电时，有一个内部N沟道MOSFET将GHRG引脚拉至低电平。当充电电流降至全标度电流的10％时，CHRG引脚被强制为高阻抗状态。如果电池电压处于2．9 V以下的持续时间达到充电时间的1／4，则认为电池失效，而且CHRG引脚将以2 Hz的频率脉动。 引脚3，BA T，充电电流输出。该引脚向电池供应充电电流，并将最终浮动电压调节至4．2 V。该引脚上的一个内部精确电阻分压器负责设定此浮动电压，并在停机模式时断接。 引脚4，VCC，正输入电源。该引脚向充电器供电。VCC的变化范围是3．75～5．5 V。该引脚应通过一个最小1μF的电容器进行旁路。当VCC处于BA T引脚电压的32 mV以内时，LTC4065进入停机模式，从而使IBA T降至约1μA。 引脚5，EN，使能输入引脚。把该引脚拉至手动停机门限(一般为O．82 V)以上，将把LTC4065置于停机模式。在停机模式中，LTC4065的电源电流低于20μA。使能为缺省状态，但不用时应将该引脚连至GND。 引脚6，PROG，充电电流设置和充电电流监视引脚。充电电流是通过连接一个精度为1％的接地电阻器RPROG来设置的。 2 工作原理 LTC4065主要是为实现对单节电池充电而设计的线性电池充电管理芯片。该芯片利用其内部功率MOSFET对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可利用外部电阻编程设定，最大 电源管理芯片引脚定义 1 VCC 电源管理芯片供电 2 VDD 门驱动器供电电压输入或初级控制信号供电源 3 VID0- 4 CPU与cpu供电管理芯片VID信号连接引脚,主要指示芯片的输出信号， 使两个场管输出正确的工作电压。 4 RUN SD SHDN EN 不同芯片的开始工作引脚 5 PGOOD PG cpu内核供电电路正常工作信号输出 6 VTTGOOD cpu外核供电正常信号输出 7 UGATE 高端场管的控制信号 8 LGATE 低端场管的控制信号 9 PHASE 相电压引脚连接过压保护端 10 VSEN 电压检测引脚 11 FB 电流反馈输入即检测电流输出的大小 12 COMP 电流补偿控制引脚 13 DRIVE cpu 外核场管驱动信号输出 14 OCSET 12v供电电路过流保护输入端 15 BOOT 次级驱动信号器过流保护输入端 16 VIN cpu外核供电转换电路供电来源芯片连接引脚 17 VOUT cpu外核供电电路输出端与芯片连接 18 SS 芯片启动延时控制端，一般接电容 19 AGND GND PGND 模拟地地电源地 20 FAULT 过耗指示器输出，为其损耗功率：如温度超过135.c时由高电平转到低电平指示该芯片过耗. 21 SET 调整电流限制输入 22 SKIP 静音控制，接地为低噪声 23 TON 计时选择控制输入 24 REF 基准电压输出 25 OVP 过压保护控制输入脚，接地为正常操作和具有过压保护功能，连vcc丧失过压保护功能。 26 FBS 电压输出远端反馈感应输入 27 STEER 逻辑控制第二反馈输入 28 TIME/ON 5 双重用途定时电容和开或关控制输入 29 RESET 复位输出vl-0v跳变,低电平时复位 30 SEQ 选择pwm电源电平转换器的次序 SEQ接地时5v输出在3.3v之前 SEQ 接REF上，3.3v 5v 各自独立 SEQ 接vl上时 3.3v输出在5v之前 31 RT 定时电阻 32 CT 定时电容 33 ILIM 电流限制门限调整 34 SYNC 振荡器同步和频率选择,150khz操作时,sync连接到gnd 300khz时 连接到ref上，用0-5v驱使sync 使频率在340-195khz充电常识
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