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1、 TC4056A(文件编号： S&CIC1103) 1A 线性锂离子电池充电器 第 1 页 共 20 页 86-755-83468588 一、 产品 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。充电电压固定于 4.2V，
2、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、 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
3、 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 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、 绝对最大额定值 输入电源电压（ Vcc）： -0.3V8V PROG： -0.3
4、V 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 第 2 页 共 20 页 86-755-83468588 五、 完整的充电循环（ 1000mAh 电池） 六 、 封装 /订
5、购信息 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公式来估算充电电流： GND（引脚
6、 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。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um b
7、e r R e vi s i onS i z eBD a t e : 29 - O c t - 20 13 S he e t o f F i l e : D : 待完成 未处理 T C 40 56 A . dd b D r a w n B y:1234 5678T E M PP R OGGN DV C CCEC H R GS T D B YB A TT C 4 0 5 6 A TC4056A(文件编号： S&CIC1103) 1A 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
8、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 、 电特性 凡表注 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。 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 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（充电终止）
9、停机模式（ RPROG 未连接，VCCVHIGH ，则表示电池的温度太高或者太低，充电过程将被暂停；如果 TEMP 管脚的电压 VTEMP在 VLOW 和 VHIGH之间，充电周期则继续。 如果将 TEMP管脚接到地线，电池温度监测功能将被禁止 。 TC4056A(文件编号： S&CIC1103) 1A 线性锂离子电池充电器 第 8 页 共 20 页 86-755-83468588 确定 R1和 R2的值 R1和 R2的值要根据电池的温度监测范围和热敏电阻的电阻值来确定，现举例说明如下： 假设设定的电池温度范围为 TL TH，（其中 TL TH)；电池中使用的是负温度系数的热敏电阻（ NTC）
10、， RTL为其在温 度 TL时的阻值， RTH为其在温度 TH时的阻值，则 RTL RTH，那么，在温度 TL时，第一管脚 TEMP端的电压为： 在温度 TH时，第一管脚 TEMP端的电压为： 然后，由 VTEMPL VHIGH k2Vcc (k2=0.8) VTEMPH VLOW k1Vcc (k1=0.45) 则可解得： 同理，如果电池内部是正温度系数（ PTC）的热敏电阻，则，我们可以计算得到： 从上面的推导中可以看出，待设定的温度范围与电源电压 Vcc是无关的，仅与 R1、 R2、 RTH、 RTL有关；其中，RTH、 RTL可通过查阅相关的电池手册或通过实验测试得到。在实际应用中，若
11、只关注某一端的温度特性，比如过热保护，则 R2 可以不用，而只用 R1 即可。 R1 的推导也变得简单，在此不再赘述。 欠压闭锁 一个内部欠压闭锁电路对输入电压进行监控，并在 Vcc 升至欠压闭锁门限以上之前使充电器保持在停机模式。UVLO 电路将使充电器保持在停机模式。如果 UVLO 比较器发生跳变，则在 Vcc升至比电池电压高 100mV之前充电器将不会退出停机模式。 TC4056A(文件编号： S&CIC1103) 1A 线性锂离子电池充电器 第 9 页 共 20 页 86-755-83468588 手动停机 在充电循环中的任何时刻都能通过置 CE端为低电位或去掉 RPROG（从而使 P
12、ROG 引脚浮置）来把 TC4056A 置于停机模式。这使得电池漏电流降至 2A 以下，且电源电流降至 55A以下。重新将 CE 端置为高电位或连接设定电阻器可启动一个新的充电循环。如果 TC4056A处于欠压闭锁模式，则 CHRG和引脚呈高阻抗状态：要么 Vcc高出 BAT引脚电压的幅度不足 100mV，要么施加在 Vcc 引脚上的电压不足。 自动再启动 一旦充电循环被终止， TC4056A 立即采用一个具有 1.8ms 滤波时间（ RECHARGE t ）的比较器来对 BAT 引脚上的电压进行连续监控。当电池电压降至 4.05V（大 致对应于电池容量的 80至 90）以下时，充电循环重新开
13、始。这确保了电池被维持在（或接近）一个满充电状态，并免除了进行周期性充电循环启动的需要。在再充电循环过程中， CHRG 引脚输出进入一个强下拉状态。 图 1：一个典型充电循环的状态图 稳定性的考虑 在恒定电流模式中，位于反馈环路中的是 PROG 引脚，而不是电池。恒定电流模式的稳定性受 PROG 引脚阻抗的影响。当 PROG 引脚上没有附加电容会减小设定电阻器的最大容许阻值。 PROG 引脚上的极点频率应保持在CPROG，则可采用下式来计算 RPROG的最大电阻值： TC4056A(文件编号： S&CIC1103) 1A 线性锂离子电池充电器 第 10 页 共 20 页 86-755-8346
14、8588 对用户来说，他们更感兴趣的可能是充电电流，而不是瞬态电流。例如，如果一个运行在低电流模式的开关电源与电池并联，则从 BAT 引脚流出的平均电流通常比瞬态电流脉冲更加重要。在这种场合，可在 PROG 引脚上采 用一个简单的 RC 滤波器来测量平均的电池电流（如图 2 所示）。在 PROG 引脚和滤波电容器之间增设了一个 10k电阻器以确保稳定性。 图 2：隔离 PROG引脚上的容性负载和滤波电路 功率损耗 TC4056A因热反馈的缘故而减小充电电流的条件可通过 IC中的功率损耗来估算。这种功率损耗几乎全部都是由内部 MOSFET产生的 这可由下式近似求出： 式中的 PD为耗散的功率， VCC为输入电源电压， VBAT为电池电压， IBAT为充电电流。当热反馈开始对 IC提供保护时，环 境温度近似为： 实例：通过编程使一个从 5V 电源获得工作电源的 TC4056A向一个具有 3.75V电压的放电锂离子电池提供 800mA 满幅度电流。假设 JA q 为 150 /W（请参见电路板布局的考虑），当 TC4056A 开始减小充电电流时，环境温度近似为： TC4056A 可在 65 以上的环境温度条件下使用，但充电电流将被降至 800mA以下。对于一个给 定的环境温度，充电电流可有下式
