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1、深圳市华太电子有限公司深圳市华太电子有限公司 HB6295-2010.11.15HB6295-2010.11.151/9开关型开关型 2/3/42/3/4 节锂离子节锂离子/ /锂聚合物充电管理芯片锂聚合物充电管理芯片1 1、 HB6295HB6295 功能简述功能简述1.1、特性 适用于 2、3、4 节锂离子/锂聚合物高效率充电器设计 0.5的充电电压控制精度 恒压充电电压值可通过外接电阻微调 智能电池检测 外置功率 MOSFET 开关频率 400KHz 可编程充电电流控制，最大充电电流可达 4A 输入最大电流限制 98%最大 Duty 防反向保护电路可防止电池电流倒灌 NTC 热敏接口监测
2、电池温度 LED 充电状态指示 输入管脚最大耐压 28V 工作环境温度范围：-2070 QFN-24 封装形式1.2、应用 手持设备，包括医疗手持设备 Portable-DVD、PDA、移动蜂窝电话及智能手机 笔记本电脑 自充电电池组 独立充电器 1.3、概述HB6295 为开关型 2、3、4 节锂离子/锂聚合物电池充电管理芯片，非常适合于便携式设备的充电管理应用。HB6295 外置功率 MOSFET、高精度电压和电流调节器、预充、充电状态指示和充电截止等功能于一体，采用 QFN-24 封装形式。HB6295 对电池充电分为三个阶段：预充（Pre-charge） 、恒流（CC/Constant
3、 Current） 、恒压（CV/Constant Voltage）过程，恒流充电电流通过外部电阻决定，最大充电电流为 4A. HB6295 集成最大输入电流限制、短路保护，确保充电芯片安全工作.HB6295 集成 NTC 热敏电阻接口，可以采集、处理电池的温度信息，保证充电电池的安全工作.2 2、 HB6295HB6295 应用电路应用电路图 2.1、HB6295 应用示意图深圳市华太电子有限公司深圳市华太电子有限公司 HB6295-2010.11.15HB6295-2010.11.152/93 3、管脚定义、管脚定义图 3.1.1、HB6295 管脚分布图表 3.1.1、HB6295 管脚
4、描述序号序号符号符号I/OI/O描述描述1CELLI充电电池节数调整2REF42O参考电平3ISETINI充电电流调整，利用电阻分压使输入电压在 0 到 4.2v 之间，对充电电流进行调整4AGNDI模拟地5CSI电流检测正端输入6BATTI电池电压检测，电流检测负端输入7VTRIMI恒压充电电压微调8CSAVO平均充电电流检测9CCIO充电电流调整环路补偿管脚10CCSO输入电流调整环路补偿管脚11CCVO电压调整环补偿管脚12THMI电池温度检测输入管脚13SLEEPO输入电压低于电池电压，输出高阻14&15STAT1O(STAT1)绿(STAT2)红描述灭灭没有充电或者无电池灭亮正在充电
5、亮灭充电完成灭脉冲 1(0.5Hz)故障状态STAT2O灭脉冲 2(2.0Hz)电池温度异常16TIMERO外接电容到地，对充电时间进行控制深圳市华太电子有限公司深圳市华太电子有限公司 HB6295-2010.11.15HB6295-2010.11.153/917PGNDI功率地18DLOO同步整流管驱动19DHIO高端 PMOS 管驱动20DCIN-6ODHI 驱动低电平，比输入电压低 6v，对 PMOS 管栅极电压进行限制21CSSNI输入电流检测负端输入22CSSPI输入电流检测正端输入23DCINI电源输入24V55O外接稳压电容，内部逻辑电源5 5、HB6295HB6295 电气特性
6、和推荐工作条件电气特性和推荐工作条件表 5.1.1、HB6295 推荐工作条件参数最小值典型值最大值单位备注电源电压91228V/环境温度-2070/深圳市华太电子有限公司深圳市华太电子有限公司 HB6295-2010.11.15HB6295-2010.11.154/96 6、HB6295HB6295 性能参数性能参数表 6.1.1、HB6295 性能参数(Ta=25)参数参数符号符号测试条件测试条件最小最小典型典型最大最大单位单位输入电流输入电流DCIN 供电电流IDCIN5mAVI(BAT)=8.4V15VI(BAT)=12.6V30SLEEP 模式电流ISLPVI(BAT)=16.8V4
7、5uA电压调整电压调整输出电压VOREG/4.2V/cell输出电压精度-0.5%+0.5%充电电流充电电流恒流充电电流ICHG2002000mA检流电阻 RSNS两端电压VIREGVISETIN=4.2V200mV预充电电流预充电电流2 节电池6V3 节电池9预充电转快速充电阈值电压VLOWV4 节电池12V预充电电流范围IPRECHG40400mA充电截止电流充电截止电流充电截止电流范围ITERM25250mA截止电流系数ITERM/ICHG1/8mV再充电电压再充电电压再充电阈值电压VRCH4.1V/cellTIMERTIMER 输入输入TIMER 系数KTIMER4.66H/10nFC
8、TIMER电容CTIMER10nFPWMPWM振荡频率400KHz最大占空比DMAX98最小占空比DMIN1电池检测电池检测时间错误时的电池检测电流IDETECT5mA放电电流IDISCHARG1mA放电时间TDISCHARG1S唤醒电流IWAKE5mA唤醒时间TWAKE0.5S保护保护过压保护阈值117VOREG电流限值3.5A短路电压阈值2V/cell短路电流30mA深圳市华太电子有限公司深圳市华太电子有限公司 HB6295-2010.11.15HB6295-2010.11.155/97 7、工作流程图、工作流程图YesNoNoPORVCCVBAT 任何时候都检测停止充电；使能IDISCH
9、G2, 时间为tDISCHG2指示正在充电CC/CV预充电IPRECHAG指示正在充电睡眠模式睡眠模式指示 两灯都不亮检测电池温度是 否超过52度？VBATVRCHVBATVRCH取消IDETECT指示错误状态充电完成指示充电结束电池移除指示电池不在错误状态指示错误状态置换电池？ VBATVOREG施加 IWAKE 检测到电池 开始充电电池不在YESNOYESYES上电时或者由于电池移除及 电池放电使VBAT下降到 Vrch以下时启动电池检测NO图 8.2、电池检测流程图充电完成后，电池电压检测脚的电压保持在再充电阈值电压 VRCH以上.由于电池放电或者是电池移除，导致电池电压检测脚的电压低于
10、再充电阈值电压时，HB6298A 启动电池检测过程，如图 8.2 所示.该检测过程，先使能一个周期时间为 TDETECT的检测电流(IDETECT)，并检查电池电压是否低于短路阈值电压（VSHORT）.如果电池电压高于 VSHOTR，则检测到电池，启动充电过程，否则，说明电池不在，启动下一步检测过程，使能一个周期时间为 TWAKE的唤醒电流（IWAKE） ，并检查电池电压是否低于再充电阈值电压.如果此时电池电压低于再充电阈值电压，则说明电池在，启动充电过程，否则，说明电池不在，再一次执行无电池检测的第一步.图 8.3、电池检测波形无电池检测的波形如上图所示,TDISCHARGE为 1 秒,TW
11、AKE为 0.5 秒.8.98.9、睡眠模式、睡眠模式当输入电压小于电池电压时，HB6295 进入睡眠模式.芯片停止工作.8.108.10、参考电压、参考电压HB6295 通过管脚 V55、REF42 产生两组电压，管脚 V55 的电压为 5.5V 左右，为内部低压电路提供电源；REF42 为 4.2V 参考电压，提供基准电压.深圳市华太电子有限公司深圳市华太电子有限公司 HB6295-2010.11.15HB6295-2010.11.158/98.118.11、充电状态指示、充电状态指示(STAT1)绿(STAT2)红描述灭灭没有充电、无电池或睡眠模式灭亮正在充电亮灭充电完成灭脉冲 1(0.
12、5HZ)故障状态（预充电超时，总充电时间超时，过电压等）灭脉冲 2(2.0HZ)电池温度异常8.128.12、电池过温保护、电池过温保护通过 NTC 热敏电阻检测电池温度，NTC 阻值随着电池温度变化而变化，因此当 NTC 与正常电阻串联对VREF 参考电压进行分压，分压值会随着 NTC 阻值的变化而变化，这个电压通过管脚 TEMP 反馈到芯片内部进行控制.如下图所示, R6 的阻值等于 NTC 电阻在 52时阻值的 20.5 倍.当电池温度高于 52时，RED 管脚输出一个频率为 2Hz 的脉冲指示信号.如果不需要对电池进行过温检测，则可以把 NTC 替换为阻值为 R6 的 1/2的电阻.(
13、不需要低温保护)VTSBTEMPR6NTC图 8.4、NTC 连接示意图8.148.14、超时错误恢复、超时错误恢复由工作流程图所示，HB6295 提供充电超时错误（包括预充电超时和总充电时间超时）的恢复机制.总结如下：情况情况 1 1：VBAT电压大于再充电阈值电压并发生超时错误.恢复机制：由于电池对负载放电、自放电或者是电池移除，使得电池检测电压降到再充电阈值电压以下.此时，HB6295 清除错误状态，并进入无电池检测过程.此外，上电复位可以清除这种超时错误状态.情况情况 2 2：充电电压低于再充电阈值电压并发生超时错误.恢复机制：发生这种情况时，HB6295 使能一个IDETECT电流.
14、这个小电流可用来检测电池在不在.只要电池电压低于再充电电压，该电流一直保持.如果电池电压高于再充电电压，那么 HB6295 取消 IDETECT电流，并执行情况 1 的恢复机制.就是一旦电池电压又低于再充电阈值电压时，HB6295 清除超时错误，并进入无电池检测过程.上电复位可以清除这种超时错误状态.8.158.15、输出过电压保护、输出过电压保护HB6295 内置过电压保护功能.当电池电压过高时，比如说电池突然移除时产生的过电压，该功能可以保护器件本身和其他元器件.当检测到过电压时，该功能立即关闭 PWM，并指示错误.当电压检测电压低于再充电阈值电压时，该错误解除.8.168.16、电感选择、电感选择为了保证系统稳定性，在预充电和恒电流充电阶段，系统需要保证工作在连续模式(CCM).根据电感电流公式：BATV)VVV(FSL1I INBATIN 其中为电感纹波、为开关频率，为了保证IFS在预充电和恒流充电均处于 CCM 模式，取预充电电I流值，即为恒流充电的 1/5,根据输入电压要求可以计算出电感值.深圳市华太电子有限公司深圳市华太电子有限公司 HB6295-2010.11.15HB6295-2010.11.159/99 9、HB6295HB6295 封装封装图 9.1、TSSOP-24 封装图示一图 9.2、TSSOP-24 封装图示二表 9.1、封装尺寸表
