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1、 TC4056A 文件编号 S CIC1103 1A 线性锂离子电池充电器线性锂离子电池充电器 第 1 页 共 20 页 86 755 83468588 一 一 产品产品描述描述 TC4056A 是一款完整的单节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 ESOP8 DIP8 封装与较少的外部元件数目使得 TC4056A 成为便携式应用的理想选择 TC4056A 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
2、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 TC4056A 将自动终止充 循环 当输入电压 交流适配器或 USB 电源 被拿掉时 TC4056A 自动进入一个低电流状态 将电池漏电流降至 2uA 以下 TC4056A 在有电源时也可置于停机模式 以而将供电电流降至 55uA TC4056A 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 二 二 特点特点 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
3、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 5 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 55uA 2 9V 涓流充电器件版本 软启动限制了浪涌电流 电池温度监测功能 采用 8 引脚封装 ESOP 8 DIP 8 三 产品三 产品应用应用 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 四 四 绝对最大额定值绝对最大额定值 输入电源电压 Vcc 0 3V 8
4、V PROG 0 3V Vcc 0 3V BAT 0 3V 7V GHRG 0 3V 10V STDBY 0 3V 7V TEMP 0 3V 7V CE 0 3V 7V BAT 短路持续时间 连续 BAT 引脚电流 1200mA PROG 引脚电流 1200uA 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 TC4056A 文件编号 S CIC1103 1A 线性锂离子电池充电器线性锂离子电池充电器 第 2 页 共 20 页 86 755 83468588 五 五 完整的充电循环 完整的充电循环 1000mAh 电池 电池 六
5、六 封装封装 订购订购 信息信息及功能及功能 TEMP 引 脚 1 电池温度检 测输入端 将 TEMP 管脚接 到电流的 NTC 传感器的输出 端 如果 TEMP 管脚的电压小 于输入电压的 45 或者大于输入电压的 80 意味着电池温度过低或过高 则充电被暂停 如果 TEMP 直接接 GND 电池温度检测功能取消 其他充电功能正常 PROG 引脚 2 恒流充电电流设置和充电电流监测端 从 PROG 管脚连接一个外部电阻到地端可以对充电 电流进行编程 在预充电阶段 此管脚的电压被调制在 0 1V 在恒流充电阶段 此管脚的电压被固定在 1V 在充电状态的所有模式 测量该管脚的电压都可以根据下面的
6、公式来估算充电电流 GND 引脚 3 电源地 VCC 引脚 4 输入电压正输入端 此管脚的电压为内部电路的工作电源 当 Vcc 与 BAT 管脚的电压差小于 30 V 时 TC4056A 将进入低功耗的停机模式 此时 BAT 管脚的电流小于 2uA BAT 引脚 5 电池连接端 将电池的正端连接到此管脚 在芯片被禁止工作或者睡眠模式 BAT 管脚的漏 电流小于 2uA BAT 管脚向电池提供充电电流和 4 2V 的限制电压 STDBY 引脚 6 电池充电完成指示端 当电流充电完成时 STDBY 被内部开关拉到低电平 表示充电完成 123456 A B C D 654321 D C B A Ti
7、tle NumberRevisionSize B Date 29 Oct 2013Sheet of File D 待完成 未处理 TC4056A ddbDrawn By 1 2 3 45 6 7 8TEMP PROG GND VCC CE CHRG STDBY BAT TC 40 56A TC4056A 文件编号 S CIC1103 1A 线性锂离子电池充电器线性锂离子电池充电器 第 3 页 共 20 页 86 755 83468588 除此之外 STDBY 管脚将处于高阻态 GHRG 引脚 7 漏极开路输出的充电状态指示端 当充电器向电池充电时 CHRG 管脚被内部开关拉到低电 平 表示充电
8、正在进行 否则 CHRG 管脚处于高阻态 CE 引脚 8 芯片始能输入端 高输入电平将使 TC4056A 处于正常工作状态 低输入电平使 TC4056A 处于 被禁止充电状态 CE 管脚可以被 TTL 电平或者 CMOS 电平驱动 七七 电特性电特性 凡表注凡表注 表示该指标适合整个工作温度范围 否则仅指表示该指标适合整个工作温度范围 否则仅指 TA 25 Vcc 5V 除非特别注明 除非特别注明 符号符号 参数参数 条件条件 最小值最小值 典型值典型值 最大值最大值 单位单位 VCC 输入电源电压 4 0 5 8 0 V ICC 输入电源电流 充电模式 RPROG 1 2K 待机模式 充电终
9、止 停机模式 RPROG 未连接 VCC VBAT 或 VCC VUV 150 55 55 55 500 100 100 100 A A A VFLOAL 稳定输出 浮充 电压 0 TA 85 4 16 4 2 4 24 V IBAT BAT 引脚电流 电流模式测试条件是 VBAT 4 0V RPROG 2 4K 电流模式 RPROG 1 2K 电流模式 待机模式 VBAT 4 2V 停机模式 RPROG 未连接 睡眠模式 VCC 0V 450 950 0 500 1000 2 5 1 1 550 1050 6 2 2 mA mA A A A ITRIKL 涓流充电电流 VBAT VTRIKL
10、RPROG 1 2K 120 130 140 mA VTRIKL 涓流充电门限电压 RPROG 1 2K VBAT 上升 2 8 2 9 3 0 V VTRHYS 涓流充电迟滞电压 RPROG 1 2K 60 80 100 mV VUV VCC 欠压闭锁门限 从 VCC 低至高 3 5 3 7 3 9 V VUVHYS VCC 欠压闭锁迟滞 150 200 300 mV VASD VCC VBAT 闭锁门限 电压 VCC 从低到高 VCC 从高到低 60 5 100 30 100 30 mV mV ITERM C 10 终止电流门限 RPROG 2 4K RPROG 1 2K 60 120 7
11、0 130 80 140 mA mA VPROG PROG 引脚电压 RPROG 1 2K 电流模式 0 9 1 0 1 1 V V CHRG CHRG 引脚输出低电 压 I CHRG 5mA 0 3 0 6 V V STDBY STDBY 引脚输出低电 平 I STDBY 5mA 0 3 0 6 V VTEMP H TEMP 引脚高端翻转 电压 80 82 Vcc VTEMP L TEMP 引脚低端翻转 电压 43 45 Vcc VRECHRG 再充电电池门限电压 VFLOAT VRECHRG 100 150 200 mV TLIM 限定温度模式中的结 145 TC4056A 文件编号 S
12、CIC1103 1A 线性锂离子电池充电器线性锂离子电池充电器 第 4 页 共 20 页 86 755 83468588 温 RON 功率 FET 导通 电阻 在 VCC 与 BAT 间 650 m tss 软启动时间 IBAT 0至 IBAT 1200V RPROG 20 4 s tRECHARGE 再充电比较器滤波时 间 VBAT 高至低 0 8 1 8 4 ms tTERM 终止比较器滤波时间 IBAT 降至 ICHG 10 以下 0 8 1 8 ms IPROG PROG 引脚上拉电流 2 0 A 八八 典型性能特征典型性能特征 恒定电流模式下 PROG 引脚 PROG 引脚电压与温度
13、的 充电电流与 PROG 引脚电 电压与电源电压的关系曲线 关系曲线 压的关系曲线 稳定输出 浮充 电压与充 稳定输出 浮充 电压与温 稳定输出 浮充 电压与电 电电流的关系曲线 度的关系曲线 压的关系曲线 TC4056A 文件编号 S CIC1103 1A 线性锂离子电池充电器线性锂离子电池充电器 第 5 页 共 20 页 86 755 83468588 涓流充电门限与温度的关系曲线 充电电流与电池电压关系曲线 充电电流与电源电压的关系曲线 充电电流与环境温度的关系曲线 再充电电压门限与温度的关系曲线 功率 FET 导通 电阻与温度关系曲线 九九 方框图方框图及工作原理及工作原理 TC405
14、6A 文件编号 S CIC1103 1A 线性锂离子电池充电器线性锂离子电池充电器 第 6 页 共 20 页 86 755 83468588 TC4056A 是专门为一节锂离子或锂聚合物电池而设计的线性充电器电路 利用芯片内部的功率晶体管对电池 进行恒流和恒压充电 充电电流可以用外部电阻编程设定 最大持续充电电流可达 1A 不需要另加阻流二极管和 电流检测电阻 TC4056A 包含两个漏极开路输出的状态指示输出端 充电状态指示端 CHRG 和电池故障状态指示 输出端 STDBY 芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过 145 时自动降低充电电流 这个功能可以使用户最 大限度的利用芯片的功率处理
15、能力 不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件 这样 用户在设计充电电流时 可以不用考虑最坏情况 而只是根据典型情况进行设计就可以了 因为在最坏情况下 TC4056A 会自动减小充电 电流 当输入电压大于电源低电压检测阈值和芯片使能输入端拉高电平时 TC4056A 开始对电池充电 CHRG 管脚输 出低电平 表示充电正在进行 如果电池电压低于 3V 充电器用小电流对电池进行预充电 当电池电压超过 3V 时 充电器采用恒流模式对电池充电 充电电流由 PROG 管脚和 GND 之间的电阻 RPROG确定 当电池电压接近 4 2V 电压时 充电电流逐渐减小 TC4056A 进入恒压充电模式 当充电电
16、流减小到充电结束阈值时 充电周期结 束 CHRG 端输出高阻态 STDBY 端输出低电位 充电结束阈值是恒流充电电流的 10 当电池电压降到再充电阈值以下时 自动开始新的充电周期 芯片内 部的高精度的电压基准源 误差放大器和电阻分压网络确保电池端调制电压的精度在 1 5 以内 满足了锂离子电 池和锂聚合物电池的要求 当输入电压掉电或者输入电压低于电池电压时 充电器进入低功耗的睡眠模式 电池端 消耗的电流小于 3uA 从增加了待机时间 如果将使能输入端 CE 接低电平 充电器停止充电 充电电流的设定充电电流的设定 充电电流是彩一个连接在 PROG 引脚与地之间的电阻器来设定的 设定电阻器和充电电流采用下列公式来计 算 根据需要的充电电流来确定电阻器的阻值 客户应用中 可根据需求选取合适大小的 RPROG RPROG与充电电流的关系确定可参考下表 RPROG K IBAT A 30 50 20 70 10 130 5 250 4 300 3 400 2 580 1 66 690 1 5 780 1 33 900 1 2 1000 充电终止充电终止 当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值
