锂离子电池管理芯片及其低功耗设计实用案例
力驰微电子科技 LC9201D 锂电池充放电管理芯片说明书
描述LC9201D是一款锂电池充放电管理专用芯片。
充电工作时,可以为3.7V/3.2V/2.4V 锂电池进行充电，电流最高可配置0.5A。
放电工作时，采用开关频率1.5MHz同步降压转换器进行放电，放电电流可以达到2A。
内部集成欠压保护、短路保护、过温保护功能。
LC9201D集成充电、充满及短路状态指示。
LC9201D采用极低功耗技术，放电空载时自耗电仅6uA。
◆集成充电和降压放电管理LC9201D-3.7V….支持3.7V锂电池LC9201D-3.2V….支持3.2V铁锂电池LC9201D-2.4V….支持2.4V钛锂电池◆充电电流可配置，可达500mA◆集成充电指示灯◆放电电流高至2A◆空载放电仅6uA◆放电效率高至92%◆1.5V输出可以串联使用◆电池低电量输出提示功能◆内置欠压保护功能◆内置短路保护功能◆采用DFN3*38L封装◆替代传统1.5V干电池典型应用图主要特点应用锂电池转干电池充放管理芯片图1：典型应用电路Pin 序号Pin 定义说明1I SET 充电电流设置端2BAT 充电电流输出端3LED 充电状态指示端4GND 地5NC 悬空6SW 功率开关管输出，连接电感7NC 悬空8V AP /OUT适配器电压输入/1.5V 电池输出管脚说明管脚示意图极限参数(最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏)符号参数最小值最大值单位V PIN 管脚极限电压-0.37V T OP 工作温度-4085℃T STG 储存温度-65150℃ESD人体模式（HBM ）2000V 机械模式（MM ）200V注：为了增强散热能力，建议5脚6脚连接，7脚8脚连接，EP 与GND 连接。
参数符号测试条件最小典型最大单位充电适配器输入电压V AP 4.7 5.2 5.7V OVP R SET=69.8K 6.57.0V恒压浮充电压V CV 3.7V,充电电流降为I CHG/10时 4.15 4.20 4.25V 3.2V,充电电流降为I CHG/10时 3.66 3.70 3.74V 2.4V,充电电流降为I CHG/10时 2.77 2.80 2.83VRecharge电压V RCHG 3.7V锂电池 3.99 4.03 4.073.2V铁锂电池 3.51 3.55 3.59V 2.4V钛锂电池 2.63 2.65 2.68V充电电流I CHG R SET=69.8K450500550mA 涓流充电电流I TRIKL V BAT<V TRIKL,R SET=69.8K405060mA涓流充电阈值电压V TRIKL R SET=69.8K,V BAT上升,3.7V 2.6 2.7 2.8V R SET=69.8K,V BAT上升,3.2V 2.3 2.4 2.5V R SET=69.8K,V BAT上升,2.4V 1.7 1.8 1.9V涓流充电迟滞电压V TRHYS R SET=69.8K,3.7V150200250mV R SET=69.8K,3.2V100130160mV R SET=69.8K,2.4V80100120mVV CC-V BAT阈值电压V ASD V CC上升60100140mV V CC下降60100140mVISET引脚电压V SET R SET=69.8K充电时0.95 1.0 1.05V 充电过温保护阈值T OTP1温度上升此温度开始降低电流130℃放电电池端工作电流I Q Buck模式（空载）610uA I SD UVLO（关断模式）23uA输出电压V OUT BUCK模式 1.48 1.55V 开关频率f SW500mA负载 1.5MHz 低电量提示输出电压V OUT BUCK模式 1.05 1.1 1.15V电池低电量提示电压V BAT_LOW 3.7V锂电池 3.10 3.20 3.30V 3.2V铁锂电池 2.40 2.45 2.50V 2.4V钛锂电池 1.75 1.85 1.95V低电量提示输入电压迟滞V BAT_LOWHYS 3.7V锂电池150250mV 3.2V铁锂电池100150mV 2.4V钛锂电池60100mV欠压保护UVLO 3.7V锂电池 2.70 2.75 2.8V 3.2V铁锂电池 2.05 2.10 2.15V 2.4V钛锂电池 1.65 1.72 1.80V电气工作参数(无特殊说明，V IN=5V，Ta=25℃)功能框图图2：功能框图参数符号测试条件最小典型最大单位欠压保护滞回UVLO_hys3.7V 锂电池200250300mV 3.2V 铁锂电池140170200mV 2.4V 钛锂电池120150180mV 带载能力Iout2.0A 逐周期峰值限流I LIMT1正常工作状态 3.0A 逐周期峰值限流I LIMT2V OUT <0.4V2.0A 过温保护阈值T OTP2温度上升到停止工作150℃过温保护迟滞T OTP-HYS2温度下降到重启工作20℃LED 电流LED456mA电气工作参数(续)(无特殊说明，V IN =5V ，Ta=25℃)典型性能特征(除特别说明外，VIN=5V，V BAT=3.6V，L1=2.2µH，C B=22µF，C L=22µF)Iout=0.5A Iout=2A涓流充电恒流充电应用介绍工作模式判定LC9201D根据OUT引脚的电压V OUT和BAT引脚的电压V BAT进行比较，来判断其工作模式。
LTC4054丝印LTH7锂电充电管理IC
概述HX4054A 是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器，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。
HX4054A 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，HX4054A 将 自动结束充电过程。
当输入电压被移掉后，HX4054A 自动进入低电流待机状 态，将待机电流降至 1uA 以下。
HX4054A 在有输入电源时 也可置于停机模式，从而将工作电流降至30uA 。
兼容TP4054 XT4054 LN2054 SE9016 ME4054 XT4052 EUP8054 AS3020 XZ3085A BL8572 HX6001 QX4054 HYM4054 SUN4054 FK5406 AP5056 SLM4054 LP4054 APL3202 OPC8020 OHL5100 LM2054 UCT3054 TQ7051典型应用电路VCC-5V注R1电阻建议不要省列与 C1构成RC 滤波防止过充电压。
如果 R1电阻不接C1使用10UF 以上电容。
典型运用电路 仅供参考，其它以实际运用为准。
特点?锂电池正负极反接保护（没充电的情况下 ）? 最大充电电流： 500mA?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% ? 3C/10充电终止 ?待机电流30uA ? 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：SOT23-5应用管脚5 PROGGNDI 24 VCCSOT23-5L定购信息极限参数（注1 ）注1 :最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏。
低功耗多系列的锂离子电池保护IC
和偏置 电路 ， 而使 电路具有非 常低的功耗 ； 从 采用 电阻网络分压 ， 同一种型 号可以产生 不同系 列。这 种设 计可 以在较 宽 使 的电压范 围内工作 ， 且经仿 真表 明 ， 结果是满 足实 际要 求的。 关键词 锂离子 亚 阈值 低 功耗 多系列 过充电 过放电
中图分类号 Ｔ ４２ Ｎ０
Ａ ｓ ｇ ｆＬｉ ｉ ｎ Ｂａ ｔ ｒ ｒ ｔ ｃｉ ｎ Ｉ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ —ｌ ｔｅ ｙ Ｐ ｏ ｅ ｔｏ Ｃ ｔ ｏ Ｐ ｗｅ ｎ ｕ ｐ ｉ ｎ ａ ｄ Ｍ ｕ ｔ ｏ ｈ Ｌ ｗ ｏ ｒ Ｃｏ ｓ ｍ ｔ ｎ ｌ ｏ ｉ—Ｓ ｒ ｅ ｅ ｉｓ
ｉ ｗｏ ｋ ｎ ｓ ｂ ｈ ｅ ｈ ｌ ｅ ｉ ｎ， ｓ ｅ ｉｌ ｔ ｅ ｃ ｍａ ｋ ｃ ｒｕ ｔａ ｄ ｂ ａ ｉ ｕ ｔ ｏ ｋ ｉ ｕ ｔ ｒ ｓ ｏｄ ｒ ｇｏ ．Ａ ｋ ｎ ｆ ｈ ｓｐ ｏｅ — ｔ ｒ ｓｉ ｕ ｔ ｒ ｓ ｏｄ ｒｇ ｏ ｅ ｐ ｃａｌ ｉ ｂ ｎ ｈ ｒ ｉ ｉ ｎ ｉ ｓｃｒ ｉ ｗ ｒ ｎ ｓ ｂ ｈ ｅ ｈ ｌ ｅ ｉ ｎ ｙ ｓ ｃ ｃ ｉ ｄ ｏ ｉ ｒ ｔｃ ｔ
ａｄＡｔ ｃ ｌｎｅｉ ｎｅ ＨＵ Ｔ， ｈｎ ３０ ４ ｎ ｒｆｉ ｔｌｅｃ ， Ｓ Ｗｕａ ４０ ７ ） ｉ ａ Ｉ ｌｇ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｗ ｅ ｄ ｓ ｒ ｅ ａ ｎ ｖ ｌＣ ｓｒ ｃ ｅ ｃ ｂ ｏ ｅ ＭＯＳ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｌ —ｉ ｎ ｂ ｔ ｒ ｒｔ ｃｉ ｎ Ｉ ｉ ｒｃ ｓ ｉ ｏ ａ ｔ ｙ ｐ ｏｅ ｔ Ｃ．ｒ １ ｉ ｕ ｔｈ ｓｌ ｗ ｃ ｒ ｎ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｂ ｃ ｕ ｅ ｅ ｏ Ｉ ｅｃ ｒ ｉ ａ ｏ ｕ ｒ ｔ ｎ ｕ ｔ ｅ ａ ｓ １ ｃ ｅ ｃ ｏ
能。其电 池保护应用结构图如图 所示：
锂电池充电管理芯片__概述说明以及概述
锂电池充电管理芯片概述说明以及概述1. 引言1.1 概述锂电池充电管理芯片是一种关键性的电子元件，广泛应用于各种设备和系统中，用于控制和管理锂电池的充电过程。
随着现代科技的不断进步和锂电池在移动设备、可穿戴设备、电动汽车以及能源存储系统等领域的广泛应用，对高效安全的充电管理方案的需求也越来越迫切。
本文将对锂电池充电管理芯片进行全面概述，并介绍其定义、原理、功能特点以及应用领域。
此外，还将详细解释充电管理芯片的工作原理，包括充电控制功能、温度监测和保护机制以及电压和电流检测技术。
在实际应用案例分析部分，我们将通过手机电池充电管理芯片实践案例、电动汽车充电管理芯片实践案例以及太阳能储能系统中的充电管理芯片实践案例来展示该技术在不同领域中的应用情况。
最后，在结论与展望部分将总结文章中主要观点和要点，并对未来发展趋势提出展望和建议。
通过深度理解锂电池充电管理芯片的特点和工作原理，有助于推动相关技术的创新发展，提升锂电池充电效率和安全性。
本文旨在为读者提供关于锂电池充电管理芯片的全面介绍，并激发对该领域研究的兴趣，促进更广泛的应用和进一步发展。
2. 锂电池充电管理芯片2.1 定义和原理：锂电池充电管理芯片是一种集成电路，它主要用于监测和控制锂电池的充电过程。
它通过与锂电池进行连接，并采集关键参数，如温度、电压和电流等。
然后，根据这些数据，利用内部算法实现对充电过程的精确控制。
锂电池充电管理芯片的工作原理基于以下几个关键方面：首先，它能够对输入的直流信号进行转换和处理，以获得所需的信息。
例如，可以通过采样来测量锂电池的电压和充放电过程中的实时电流。
其次，芯片具备自我保护机制，能够在有异常情况出现时及时断开充电回路，从而防止因过热、过压或其他故障导致锂电池发生损坏或事故。
此外，在不同情况下（如温度变化、大功率输入等）还可以根据芯片内部预设的算法调整充电策略和参数设置。
2.2 功能和特点：锂电池充电管理芯片具备以下主要功能：1) 充电控制功能：芯片可根据充放电状态实时调整充电方式和策略，确保锂电池的安全和高效充电。
低功耗锂电池设计方案-概述说明以及解释
低功耗锂电池设计方案-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:随着移动设备的飞速发展和智能化程度的提升，对于电池续航能力的要求越来越高。
而锂电池作为移动设备的主要能量提供方式，其性能和功耗直接关系到设备的使用体验和生命周期。
针对目前智能设备需求，本文提出了低功耗锂电池设计方案，旨在通过优化设计和技术实施，提高电池的续航能力和稳定性，从而提升设备的整体性能和使用寿命。
在接下来的章节中，将详细介绍锂电池的基本原理、低功耗设计要点以及具体的设计方案实施。
愿本文能为相关领域的研究者和从业者提供一定的参考和借鉴。
1.2 文章结构本文主要包括以下三个部分：1. 锂电池基本原理：首先介绍锂电池的基本工作原理，包括锂离子在正负极间的传递和储存机制，以及常见的锂电池类型和工作特性。
2. 低功耗设计要点：其次详细阐述低功耗设计的关键要点，包括降低内阻、提高能量密度、优化电池管理系统等方面的技术手段。
3. 设计方案实施：最后介绍具体的低功耗锂电池设计方案，包括选用材料、电池结构优化、电路设计等实施措施，以及实验结果和应用案例。
1.3 目的:设计低功耗锂电池的主要目的是为了提高电池的使用时效性和稳定性，降低能量消耗并延长电池的寿命。
通过优化电池的设计和使用方式，可以有效减少电池在充放电过程中产生的热量和能量损耗，使电池在工作过程中更加高效可靠。
此外，低功耗锂电池能够提供更加持久的电源支持，对于需要长时间使用或者外出携带设备的用户来说，具有更大的吸引力。
通过设计出更加节能环保的电池方案，可以更好地满足用户的需求，减少电池的排放对环境的影响。
总的来说，设计低功耗的锂电池方案可以提高电池的性能和使用体验，同时也有利于减少能源消耗和对环境造成的损害，是未来电池研究和发展的重要方向之一。
2.正文2.1 锂电池基本原理锂电池是一种采用锂作为正极材料的充电电池。
它具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率和无记忆效应等优点，因此被广泛应用于移动电子设备、电动汽车和储能系统中。
低成本、低功耗、高集成的动态输入电源管理方案
设计实例DESIGNER'S CORNER 实用新技术随着系统的复杂性越来越多，为了使系统设计师有更多的时间放在考虑更有趣、更时髦的功能去吸引用户，而不是复杂的系统问题。
T I 通过采用全集成方案的设计，尽可能地把困难的事情集成到芯片中，为系统设计师创造便利。
据T I 中国区高性能模拟产品业务开发经理张洪为先生介绍，最新推出的B q2407x 系列是一款对U SB 友好兼容的新型充电产品。
bq2407x 系列锂离子电池充电器即便在终端设备电池组有故障、完全放电或者缺失的情况下也可直接通过外部电源为其进行供电。
bq2407x 系列充电器在3毫米x 3毫米的Q FN 封装中高度集成了多种功能。
这些充电器集成了28V 、1.5A 输入FE T 与5A 电池FET ，而且还拥有电流传感器、反向逆断保护、散热调节以及其它电池管理特性等。
这些器件在充电模式下可支持高达 1.5A 的电流，在放电模式下支持高达5A 的电流，从而可适应R F 功率放大器的较高电流，比如G SM 应用中的高电流等。
此外，bq2407x 充电器还拥有独特的电源路径管理特性，可同时为电池充电并为系统供电，低成本、低功耗、高集成的动态输入电源管理方案这就减少了电池充电与放电的周期，不仅能够适时终止充电，而且即便是在电池电量已经用光的情况下也能使系统立即开启。
电池充电速度可根据系统电压进行动态调节以确保充电过程运行正常。
此外，如果适配器不能提供峰值系统电流，则电池还可配合满足系统的电流要求，从而使设计人员能够选择使用较小型的适配器。
bq2407x 系列可提供基于输入电压的U SB 模式动态电源管理功能，可监控输入电压并在输入电压降至预设定值以下时限制输入电流，这就避免了在U SB 电源配置或设计不当的情况下导致系统崩溃。
bq2407x 充电器可支持额定28V 高输入电压，带 6.6V 或10.5V 的过压保护阈值，使设计人员能够选择可降低系统成本的低价格适配器。
单节锂离子电池保护芯片的设计
单节锂离子电池保护芯片的设计前言锂离子电池保护芯片的设计与其封装结构密切相关，为封装在锂离子电池内部的保护电路的基本结构。
在正常情况下，充电控制端CO 和放电控制端DO 为高电位，N型放电控制管FET1和充电控制管FET2处于导通状态，电路的工作方式可以是电池向负载放电，也可以是充电器对电池进行充电；当保护电路检测到异常现象（过充电、过放电和过电流）时，使CO 或DO输出低电平，从而切断充电或放电回路，实现保护功能。
为了有效利用放电电流或充电电流，FET1和FET2采用导通电阻很小的功率管。
它们的选择原则除了导通电阻要小，还要求体积小，并且关闭时源漏击穿电压要能经受不匹配充电器的影响。
从理论上说，FET1和FET2可以用N 管也可以用P 管。
但由于单节锂离子电池保护电路的电源电压较低，为了减小导通电阻，一般都采用N管。
图1中二极管是FET1和FET2的寄生二极管，它们的存在使系统在过放电状态下能对电池充电，在过充电状态下能对负载放电。
图1 3.6V 锂离子电池保护电路封装结构锂离子电池保护芯片的应用场合要求其具有低电流驱动、高精度检测的特点，另外由于保护电路的供电电源即为电池电压，因此在电池电压的变化范围内，保护电路必须正常工作，本文根据图1 所示的连接关系，设计一种低功耗单节锂离子电池保护芯片，其电池电压可以在1V—5.5V范围内变化。
系统结构设计锂离子电池保护芯片的基本功能是进行过充电保护、过放电保护和过电流保护，其中过电流保护包括充电过流保护和放电过流保护。
下面以保护电路的基本功能为出发点，分析其系统的组成。
检测异常现象锂离子电池保护电路为了实现其基本功能，首先需要检测异常现象。
过充电和过放电检测是将电池电压进行分压（采样）后与基准电压比较实现的；而对于过流检测，保护芯片首先将充放电过程中的电流转化为在功率管FET1、FET2上的电压，然后通过VM与基准电压比较完成，放电过流检测的是正电压，充电过流检测的是负电压。
锂电池转1.5v专用充放电管理芯片
锂电池转1.5v专用充放电管理芯片1.引言概述部分的内容可以如下编写：1.1 概述随着现代电子产品的普及和多样化，锂电池作为一种理想的能源储备方式，得到了越来越广泛的应用。
然而，在许多消费电子设备中，如遥控器、手电筒等，依然需要使用1.5V电压的电池。
为了满足这些设备的需求，开发一种能够将锂电池的高电压转换为1.5V的专用充放电管理芯片变得非常重要。
本文将重点介绍一种专门设计用于锂电池转换为1.5V电压的充放电管理芯片。
通过这种管理芯片，用户可以更灵活地使用锂电池，以满足各种设备的能源需求。
同时，该管理芯片还能提供电池状态监测、充电保护等功能，增强了锂电池的安全性和可靠性。
在本文中，我们将详细介绍锂电池的特点以及1.5V专用充放电管理芯片的需求。
探讨锂电池的优势，讨论转换为1.5V电压对于电子设备的意义。
我们还将探讨该管理芯片的发展前景和应用前景，展望未来锂电池管理技术的发展方向。
通过本文的阐述，读者将能够了解到锂电池转换1.5V专用充放电管理芯片的重要性和优势，以及该技术的应用前景。
同时，读者也可以通过本文对相关技术的介绍，进一步了解锂电池的特点和在电子设备中的应用。
接下来的章节将逐一介绍锂电池的特点以及1.5V专用充放电管理芯片的需求，帮助读者全面了解该技术的背景和应用场景。
文章结构部分的内容可以如下编写：1.2 文章结构本文将围绕锂电池转1.5V专用充放电管理芯片展开讨论，共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分（Chapter 1）首先概述了本文的研究背景和目的，介绍了锂电池和1.5V专用充放电管理芯片的基本情况，并提出了文章的研究动机。
正文部分（Chapter 2）主要分为两个小节。
首先（Section 2.1），我们将详细探讨锂电池的特点，包括其优点和缺点，以及当前在各个领域的广泛应用。
其次（Section 2.2），我们将深入分析1.5V专用充放电管理芯片的需求，包括其功能和特性，以及应用领域和市场需求。
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锂离子电池管理芯片及其低功耗设计实用案例
锂离子电池管理芯片的应用及发展
1、锂离子电池的特点及应用
早在1912年，以金属锂作为电极的锂电池(Li Battery)的研究就开始了，到上世纪七十年代，不可充电的锂电池才首次应用在商业领域。
上世纪八十年代，研究的重点集中在可充电的锂离子电池(Li-ion Battery)上，但并没有成功解决电池的安全性问题。
一直到1991年，Sony公司首次实现了锂离子电池商业化，被认为是能源技术领域的一个重要的里程牌。
如表1.1所示，和Ni-Cd等其它二次电池相比，锂离子电池具有更高的能量密度(包括质量比能量和体积比能量)、更高的充放电循环、更低的放电率和更高的单节电池工作电压(3.6V)。
显然，锂离子电池的高工作电压将有利于减小移动装备的尺寸，高能量密度将有利于电池的轻量化，低放电率也能保证存储期间的正常使用。