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昱燦-海川 SM5202DFN DFN2x2-8 線性鋰電充電
昱燦-海川 SM5202EM
昱燦-海川 SM5202 SOP-8 耐壓12V高品質(zhì)1A線性
主要應(yīng)用領(lǐng)域： 單節(jié)鋰電池充電,
引腳兼容型號： TP4056,AP5056,ME4057,
SM5202DFN.PDF
SM5202EM.PDF
SM5202.PDF
SM5202
概述：
SM522 是一款完整的采用恒定電流/恒定電壓的單節(jié)鋰電池線性充電器，并帶有鋰電池正負(fù)極反接保護功能，可以保護芯片和用戶安全。由于采用了內(nèi)部 PMOSFET 架構(gòu)，加上防倒充電路，所以不需要外部檢測電阻和隔離二極管。熱反饋可對充電電流進行調(diào)節(jié)，以便在大功率操作或高環(huán)境溫度條件下對芯片溫度加以限制。充電電壓固定于 4.2V，而充電電流可通過一個電阻進行外部設(shè)置。當(dāng)充電電流在達到最終浮充電壓之后降至設(shè)定值 1/1 時，SM522 將自動終止充電循環(huán)
當(dāng)輸入電壓（交流適配器或 USB 電源）被拿掉時，SM522 自動進入一個低電流狀態(tài)，將電池漏電流降至 2μA 以下。也可將 SM522 置于停機模式，從而將供電電流降至 45uA。SM522 的其它特點包括充電電流監(jiān)控器、欠壓閉鎖、過壓保戶、自動再充電和一個用于指示充電結(jié)束和輸入電壓接入的狀態(tài)引腳。
特性：
l 鋰電池正負(fù)極反接保護
l 高達 1A 的可編程充電電流
l 無需 MOSFET、檢測電阻器或隔離二極管
l 恒定電流/恒定電壓操作，并具有可在無過熱 危險的情況下實現(xiàn)充電速率最大化的熱調(diào)節(jié)能
l 直接從 USB 端口給單節(jié)鋰離子電池充電
l 精度達到±1%的 4.2V 預(yù)設(shè)充電電壓
l 用于電池電量檢測的充電電流監(jiān)控器輸出
l 自動再充電
l 充電輸入電壓過壓保護
l 2.9V 涓流充電
l 軟啟動限制了浪涌電流
l C/10 充電終止；
l ESOP8/EMSOP8/DFN2X2-8L
應(yīng)用范圍：
l 移動電話、PDA、MP3 播放器
l 充電座
l 藍(lán)牙應(yīng)用
l 其他手持設(shè)備
典型應(yīng)用：
功能描述
SM5202 是一款完整的單節(jié)鋰離子電池采用恒定電流/恒定電壓線性充電器。它能夠提供高達 1A 的充電電流（借助一個熱設(shè)計良好的 PCB 布局）和±1%精度的浮充電壓。
SM5202 集成了一個內(nèi)部 P 溝道功率 MOSFET 及熱調(diào)節(jié)電路，無需隔離二極管或外部電流檢測電阻。因此，基本充電器電路僅需兩個外部元件。不僅如此，SM5202 還可以接 USB 電源工作。
正常充電循環(huán)當(dāng) VCC 引腳電壓升至 UVLO 門限電平以上且在PROG 引腳與地之間連接了一個精度為 1%的設(shè)定電阻或當(dāng)一個電池與充電器輸出端相連時，一個充電循環(huán)開始。如果 BAT 引腳電平低于 2.9V，則充電器進入涓流充電模式。在該模式中，SM5202 提供約 1/10 的設(shè)定充電電流，以便將電池電壓提升到一個安全的電平，從而實現(xiàn)滿電流充電。當(dāng) BAT 引腳電壓升至 2.9V 以上時，充電器進入恒流模式，此時向電池提供恒定的充電電流。當(dāng) BAT 引腳電壓達到最終浮充電壓（4.2V）時，SM5202 進入恒壓充電模式，且充電電流開始減小。當(dāng)充電電流降至設(shè)定值的 1/10，充電循環(huán)結(jié)束。
充電電流設(shè)定充電電流是采用一個連接在 PROG 引腳與地之間的電阻來設(shè)定的。電池充電電流是 PROG 引腳輸出電流的 1200 倍。
充電終止當(dāng)充電電流在達到最終浮充電壓后降至設(shè)定值的1/10 時，充電循環(huán)被終止。該條件是通過采用一個內(nèi)部濾波比較器對 PROG 引腳進行監(jiān)控來檢測的。當(dāng) PROG 引腳電壓降至 100mV 以下的時間超過tTERM（一般為 1.8ms）時，充電被終止。充電電流被關(guān)斷，SM5202 進入待機模式，此時輸入電源電流降至 45uA。（注：C/10 終止在涓流充電和熱限制模式中失效）。充電時，BAT 引腳上的瞬變負(fù)載會使 PROG 引腳電壓在 DC 充電電流降至設(shè)定值的 1/10 之間短暫地降至 100mV 以下。終止比較器上的 1.8ms 濾波時間（tTERM）確保這種性質(zhì)的瞬變負(fù)載不會導(dǎo)致充電循環(huán)過早終止。一旦平均充電電流降至設(shè)定值的 1/10以下，SM5202 即終止充電循環(huán)并停止通過 BAT 引腳提供任何電流。在這種狀態(tài)下，BAT 引腳上的所有負(fù)載都必須由電池來供電。在待機模式中，SM5202 對 BAT 引腳電壓進行連續(xù)監(jiān)控。如果該引腳電壓降到 4.05V 的再充電電壓門限（VRECHRG）以下，則另一個充電循環(huán)開始并再次向電池供應(yīng)電流。當(dāng)在待機模式中進行充電循環(huán)的手動再啟動時，必須先斷開輸入電壓然后再重新接入輸入電壓，或者通過控制 PROG 引腳來關(guān)斷充電器然后再啟動。
SM5202 集成兩個開漏輸出的狀態(tài)指示引腳 CHRG和 STDBY。當(dāng) SM5202 處于充電狀態(tài)時，CHRG 輸出下拉，其它狀態(tài) CHRG 輸出高阻態(tài)。充電完成時，STDBY 輸出下拉。當(dāng)電池溫度異常時，CHRG 和STDBY 都輸出高阻態(tài)。將 TEMP 引腳接地可以關(guān)閉電池溫度監(jiān)測功能。如果 BAT 引腳接一個 10μF 電容并且電池不連接，綠色 LED 與紅色 LED 將以 1-4s 的周期閃爍。
電池反接保護 SM5202 內(nèi)部集成了電池反接保護電路，可有效防 止在裝配或應(yīng)用中電池反接導(dǎo)致的芯片損壞。當(dāng) BAT 引腳電壓低于 GND 電壓 70mV，判斷為電池反 接，關(guān)閉內(nèi)部充電回路；當(dāng) BAT 引腳電壓回升至低 于 GND 電壓 30mV，判斷為電池正常接入，此時如 果 BAT 引腳電壓低于涓流充電閾值，則進入涓流充 電狀態(tài)，如果 BAT 引腳電壓大于涓流充電閾值，則 進入恒流充電狀態(tài)。
熱限制 如果芯片溫度升高到預(yù)設(shè)值 145℃，內(nèi)部熱反饋環(huán) 路將減小充電電流。該功能可防止 SM5202 過熱， 并允許用戶提高給定電路板功率處理能力的上限 而沒有損壞 SM5202 的風(fēng)險。在保證充電器將在最 壞情況下自動減小電流的前提下，可根據(jù)典型（而 不是最壞情況）環(huán)境溫度來設(shè)定充電電流。
欠壓閉鎖（UVLO）
一個內(nèi)部欠壓閉鎖電路對輸入電壓進行監(jiān)控，并在 VCC 升至欠壓閉鎖門限以上之前使充電器保持在 停機模式。UVLO 電路將使充電器保持在停機模式。 如果 UVLO 比較器發(fā)生跳變，則在 VCC 升至比電池 電壓高 100mV 之前充電器將不會退出停機模式。 自動再充電 一旦充電循環(huán)被終止， SM5202 立即采用一個具 有 1.8ms 濾波時間的比較器來對 BAT 引腳上的電壓 進行連續(xù)監(jiān)控。當(dāng)電池電壓降至 4.05V（大致對應(yīng) 于電池容量的 80%至 90%）以下時，充電循環(huán)重新 開始。這確保了電池被維持在（或接近）一個滿充 電狀態(tài)，并免除了進行周期性充電循環(huán)啟動的需要。 在再充電循環(huán)過程中，CHRG 引腳輸出進入一個強 下拉狀態(tài)。
穩(wěn)定性考慮 只要電池與充電器的輸出端相連，恒定電壓模式反 饋環(huán)路就能夠在未采用一個外部電容的情況下保 持穩(wěn)定。在沒有接電池時，為了減小紋波電壓，建 議采用一個輸出電容。當(dāng)采用大數(shù)值的低 ESR 陶瓷 電容時，建議增加一個與電容串聯(lián)的 1Ω電阻。如 果使用鉭電容，則不需要串聯(lián)電阻。 在恒定電流模式中，位于反饋環(huán)路中的是 PROG 引 腳，而不是電池。恒定電流模式的穩(wěn)定性受 PROG 引腳阻抗的影響。當(dāng) PROG 引腳上沒有附加電容， RPROG選擇高達 20k 時充電器可以穩(wěn)定。然而 PROG 節(jié)點的額外電容會減小設(shè)定電阻的最大容許阻值。 PROG 引腳上的極點頻率應(yīng)保持在 100kHz 以上。
用戶更感興趣的是充電電流而不是瞬態(tài)電流。例如， 如果一個運行在低電流模式的開關(guān)電源與電池并 聯(lián)，則從 BAT 引腳流出的平均電流通常比瞬態(tài)電流 脈沖更加重要。在這種場合，可在 PROG 引腳上采 用一個簡單的 RC 濾波器來測量平均的電池電流 （
功耗考慮芯片結(jié)溫依賴于環(huán)境溫度、PCB 布局、負(fù)載和封裝類型等多種因素。功耗與芯片結(jié)溫可根據(jù)以下公式計算：PD=RDS(ON)×IOUT2根據(jù) PD 結(jié)溫可由以下公式求得：TJ=PD×θJA + TA其中：TJ是芯片結(jié)溫，TA是環(huán)境溫度，θJA 是封裝熱阻
引腳說明
|
引腳名 |
引腳編號 |
說明 |
|
TEMP |
1 |
電池溫度檢測輸入端 |
|
PROG |
2 |
恒流充電電流設(shè)置和充電電流監(jiān)測端 |
|
GND |
3 |
芯片地 |
|
VCC |
4 |
電源輸入引腳 |
|
BAT |
5 |
充電電流輸出引腳 |
|
STDBY |
6 |
開漏輸出的充電完成指示端 |
|
CHRG |
7 |
開漏輸出的充電狀態(tài)指示端 |
|
CE |
8 |
芯片使能引腳，高電平有效 |
|
Thermal PAD |
9 |
散熱片，連接到地。 |
最大額定值(1) 工作范圍
VCC ...........................................-0.3V~12V VCC .............................................2.5V~9V
|
BAT................................... ..-4.5V~9V CHRG STDBY.....................................-0.3V~12V 工作溫度(TJ) ...........................-40℃~+85℃ 存儲溫度(TSTG) ...........................--40℃~+125℃ |
(1) IC 的工作范圍超出最大額定值時，器件可能會有所損壞；IC 實際工作在最大額定值下或者其它任何的超過推薦操作條件下都是不建議的；IC 持續(xù)工作在最大額定條件下可能會影響器件的可靠性。最大額定值只是耐壓的額定值 |
PROG...................................-0.3V~VCC+0.3V
HICHON Proprietary Information. Patent Protected.
電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
電氣特性參數(shù)
(無特別說明，VIN=5V, TA=25℃)
|
參數(shù) |
符號 |
條件 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
單位 |
|
輸入電壓范圍 |
VCC |
|
4.0 |
5 |
9.0 |
V |
|
輸入電壓過壓保護閾值 |
VOVP |
|
|
7.5 |
|
V |
|
輸入電壓電流 |
IQ |
充電模式，RPROG=1.2k |
|
150 |
500 |
μA |
|
待機模式(充電終止) |
|
45 |
100 |
μA |
||
|
停機模式(RPROG 未連接, VCC < VBAT, or VCC < VUV) |
|
45 |
100 |
μA |
||
|
穩(wěn)定輸出（浮充）電壓 |
VFLOAT |
0℃≤TA≤85℃, IBAT = 40mA |
4.158 |
4.200 |
4.242 |
V |
|
BAT 引腳電流 |
IBAT |
RPROG = 2.4k, 電流模式 |
400 |
500 |
550 |
mA |
|
RPROG = 1.2k, 電流模式 |
950 |
1000 |
1050 |
mA |
||
|
待機模式, VBAT = 4.2V |
0 |
-2.5 |
-6 |
μA |
||
|
停機模式,(RPROG 未連接) |
|
±1 |
±2 |
μA |
||
|
睡眠模式, VCC = 0V |
|
-1 |
-2 |
μA |
||
|
涓流充電電流 |
ITRIKL |
VBAT < VTRIKL, RPROG = 1.2k |
110 |
120 |
130 |
mA |
|
涓流充電閾值電壓 |
VTRIKL |
RPROG = 1.2k, VBAT 上升 |
2.7 |
2.9 |
3.0 |
V |
|
涓流充電遲滯電壓 |
VTRHYS |
RPROG = 1.2k |
60 |
80 |
100 |
mV |
|
VCC 欠壓閉鎖閾值電壓 |
VUV |
VCC 從低到高 |
3.7 |
3.95 |
4.1 |
V |
|
VCC 欠壓閉鎖遲滯電壓 |
VUVHYS |
|
150 |
200 |
300 |
mV |
|
VCC-VBAT 閉鎖門限電壓 |
VASD |
VCC 從低到高 |
60 |
100 |
140 |
mV |
|
|
VCC 從高到低 |
5 |
30 |
50 |
mV |
|
|
電池反接保護電壓 |
VREV |
VBAT 從高到低, VBAT-VGND |
|
-70 |
|
mV |
|
電池反接保護遲滯電壓 |
VREVHYS |
VBAT 從低到高, VBAT-VGND |
|
-30 |
|
mV |
|
C/10 終止電流門限 |
ITERM |
RPROG = 2.4k |
50 |
60 |
70 |
mA |
|
|
RPROG = 1.2k |
110 |
120 |
130 |
mA |
|
|
PROG 引腳電壓 |
VPROG |
RPROG = 1.2k, 電流模式 |
0.9 |
1.0 |
1.1 |
V |
|
CHRG 引腳輸出低電壓 |
VCHRG |
ICHRG = 5mA |
|
0.3 |
0.6 |
V |
|
STDBY 引腳輸出低電壓 |
VCHRG |
ISTDBY = 5mA |
|
0.3 |
0.6 |
V |
|
再充電電池門限電壓 |
?VRECHRG |
VFLOAT - VRECHRG |
100 |
150 |
200 |
mV |
|
限定溫度模式中的結(jié)溫 |
TLIM |
|
|
145 |
|
℃ |
|
功率 FET 導(dǎo)通電阻 |
RON |
|
|
440 |
|
mΩ |
|
軟啟動時間 |
tSS |
IBAT = 0 to IBAT =1000V/RPROG |
|
20 |
|
μs |
|
再充電比較器濾波時間 |
tRECHARGE |
VBAT 高至低 |
0.8 |
1.8 |
4.0 |
ms |
|
終止比較器濾波時間 |
tTERM |
IBAT 降至 ICHG/10 |
0.8 |
1.8 |
4.0 |
ms |
|
PROG 引腳上拉電流 |
IPROG |
|
|
1.0 |
|
μA |
|
TEMP 引腳高端翻轉(zhuǎn)電壓 |
VTEMP-H |
|
|
80 |
82 |
%VCC |
|
TEMP 引腳低端翻轉(zhuǎn)電壓 |
VTEMP-L |
|
43 |
45 |
|
%VCC |
|
EN 引腳輸入高電平閾值 |
VENH |
|
1.2 |
|
|
V |
|
EN 腳輸入低電平閾值 |
VENL |
|
|
|
0.6 |
V |