| 英特矽爾公司 Joseph Chen 隨著手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3、GPS等便攜式產(chǎn)品向體積小、厚度薄、輕巧造型方向發(fā)展,新穎的個(gè)人信息產(chǎn)品不斷推陳出新,產(chǎn)量也猛增。這些新產(chǎn)品中幾乎都采用鋰離子(或聚合物)電池,因?yàn)樗軡M足小、薄、輕的要求,并且容量大,能延長(zhǎng)兩次充電的時(shí)間間隔。為了減少手持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期, 各半導(dǎo)體廠商開(kāi)發(fā)許多性能優(yōu)良、設(shè)計(jì)靈活、應(yīng)用方便的充電器芯片,應(yīng)用到各種手持產(chǎn)品當(dāng)中。 英特矽爾公司推出的單節(jié)鋰離子電池充電器ISL6294應(yīng)用簡(jiǎn)單靈活,可滿足不同容量的鋰離子電池的需要,也能采用插頭式電源及USB端口進(jìn)行充電,為手持產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師提供了一個(gè)很好的選擇。 特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 ISL6294是一種充單節(jié)鋰電池的線性充電器,由ISL6294組成的充電器適用于手機(jī)、MP3播放器、藍(lán)牙耳機(jī)及數(shù)碼相機(jī)等。該充電器主要特點(diǎn)包括：可以用插頭式(AC/DC適配器)或USB端口供電;最大充電電流可達(dá)900mA;預(yù)設(shè)浮充電壓為4.2V 1%;內(nèi)有用于監(jiān)控電池電壓的低功耗電壓比較器;在電壓低于2.55V時(shí)實(shí)現(xiàn)涓流充電;在電壓大于2.55V時(shí)實(shí)現(xiàn)大電流恒流充電;當(dāng)電池電壓接近4.2V時(shí)改為恒壓充電;有充電過(guò)程指示LED,亮表示充電,滅表示停止充電;有智能啟動(dòng),可延長(zhǎng)電池壽命;有關(guān)閉控制,在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)耗電300 A(典型值),對(duì)鋰電池耗電小于1 A;充電電流可設(shè)定;終止充電時(shí)的電流閾值可設(shè)定;內(nèi)部有自動(dòng)熱調(diào)節(jié)來(lái)控制最大的充電率,不會(huì)有過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn),芯片溫度超過(guò)115℃時(shí),溫度限流回折電路工作;無(wú)須外部電流檢測(cè)電阻及低功耗防漏二極管;不用快速保險(xiǎn)絲及TVS可以實(shí)現(xiàn)低成本的高壓保護(hù)電路;外圍元器件少面積小,僅需2個(gè)RC元件,3mm 5mm 的印制板PCB(參見(jiàn)圖5);無(wú)須通過(guò)手持產(chǎn)品軟件代碼調(diào)試就可以對(duì)鋰電池完成高效安全的充電管理;8個(gè)管腳小尺寸DFN封裝(2mm 3mm),高度0.8mm;工作溫度范圍為 40～+85℃。 管腳排列及內(nèi)部框圖 ISL6294的管腳排列如圖1所示,各管腳功能詳見(jiàn)數(shù)據(jù)表。下面將對(duì)管腳功能做簡(jiǎn)要介紹。  
Pin1：VIN,電源輸入端;
Pin2：PPR,電源輸入指示端;
Pin3：CHG,充電狀態(tài)指示端;
Pin4：EN,邏輯輸入充電使能;
Pin5：GND,系統(tǒng)地線;
Pin6：IMIN,充電終止設(shè)置端;
Pin7：IREF,充電電流設(shè)置端;
Pin8：BAT,充電電流輸出端。
Pin2、Pin3都是漏極開(kāi)路輸出。 ISL6294的主要參數(shù)典型值：輸入工作電壓范圍VIN為4.4~6.8V;在充電模式時(shí),輸入電源電流ICC=400 A,關(guān)閉模式時(shí),ICC=300 A;充電器調(diào)節(jié)后輸出電壓VBAT=4.2V; BAT端輸出的充電電流IBAT與IREF端所接的電阻有關(guān),RIREF=24.3k 時(shí),IBAT=500mA(恒流);CHG端輸出低電壓VCHRG=0.1V;涓流充電閾值電壓VTRIKL=2.55V;涓流充電電流ITRIKL為IBAT恒流的19%(當(dāng)VBAT<VTRIKL);終止充電閾值檢測(cè)電流IMIN由用戶選擇RIMIN設(shè)定,RIMIN=243k 時(shí),IMIN=45mA;過(guò)電壓保護(hù)范圍為6.8~28V。 充電參數(shù)說(shuō)明 充電程序 當(dāng)電池接入充電器、上電后,充電器檢測(cè)電池的電壓VBAT,若VBAT<2.55V,以19%的恒定充電電流IBAT作涓流充電;當(dāng)電池電壓升到2.55V時(shí),涓流充電結(jié)束,以設(shè)定的IBAT恒流充電;當(dāng)電池電壓VBAT上升約到4.2V時(shí),以恒壓4.2V充電,此時(shí)充電電流下降;當(dāng)電池充電電流降到終止充電閾值檢測(cè)電流Imin時(shí),發(fā)出停充信號(hào)。若充電電池的電壓VBAT>2.55V,則直接用IBAT恒流充電,無(wú)涓流充電階段。 充電器充電狀態(tài)指示
充電器充電狀態(tài)指示如圖3所示,在BAT端接一個(gè)發(fā)光二極管(LED)及限流電阻R1到CHG端(其內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2)。當(dāng)VBAT<2.55V時(shí)為涓流充電,CHG輸出低電平,LED亮(表示充電開(kāi)始);當(dāng)IBAT<Imin,CHG端呈高阻抗,LED滅(表示充電終止)。  
智能啟動(dòng)及自動(dòng)再充電 ISL6294上電或消除關(guān)閉模式時(shí),若BAT端電壓低于4.0V,則充電器進(jìn)入充電模式進(jìn)行充電;若BAT端電壓高于4.0V時(shí),進(jìn)入備用模式,充電器不再充電。這將減少不必要的充電循環(huán),可延長(zhǎng)電池壽命。 當(dāng)充電器在備用模式時(shí),仍監(jiān)控BAT端的電壓,當(dāng)BAT一旦低于4.0V時(shí),充電器自動(dòng)再啟動(dòng)。在用戶終止充電方式中則無(wú)此功能。 應(yīng)用提示 基帶芯片與充電器的連結(jié) PPR信號(hào)提供了墻充電器( Wall Adapter)接入的指示。配置好基帶處理器的通用輸入出口與ISL6294的充電使能EN和充電狀態(tài)CHG連結(jié)。充電電流的設(shè)定端IREF也可以連接一個(gè)電流采樣信號(hào)去電源管理器(PMIC)。系統(tǒng)的充電電流由RIREF設(shè)定,可以不用MCU軟件空間。 充電器不接電池 開(kāi)路時(shí)輸出恒定4.2V, 電流隨負(fù)載大小而定。   
降低噪聲和散熱的考慮 圖5給出ISL6294的簡(jiǎn)單布局。DFN 8封裝中方形PCB上應(yīng)設(shè)置過(guò)空并將它連接于第5腳GND上,而且和地平面連成一片。這樣一來(lái)屏蔽了當(dāng)充電電流接近停充電流的干擾,可得到手持產(chǎn)品大批量生產(chǎn)非常一致的停充電流而且不存在發(fā)熱的焊盤(pán)。 高壓線性充電器的應(yīng)用 |
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