移动电源单芯片3a,tp4202_v2.2

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1、TP4202A/TP4202B/TP4202C 移动电源单芯片解决方案移动电源单芯片解决方案Ver2.2Shenzhen TPOWER Semiconductor1概述概述TP4202X 是一款专为移动电源设计的单芯片解决方案,内 部集成了充电管理模块、放电管理模块、电量检测及 LED 指示模块. TP4202X 内置充电功率 MOS， 充电电流可以设定， 最大充 电电流为 1.5A，放电功率 MOS 为外置，可以支持 2.5A 的 输出电流，满足大容量移动电源输出要求. TP4202X 内部集成了温度补偿、过温保护、过充与过放保 护、输出过压保护、输出短路保护等多重安全保护功能以 保证芯片和

2、锂离子电池的安全,应用电路简单,只需很少元 件便可实现充电管理与放电管理。 TP4202X 中的 X 可以为 A、B 或 C；TP4202A 为 3 档电量 指示，TP4202B 为 4 档电量指示，TP4202C 为 5 档电量 指示。特点特点 专利的充电、放电自动控制技术 充电功率 MOS 内置，无需外加 放电功率 MOS 外加，最大 2.5A 输出 输入电压:4.3V5.5V 充电电流:最大 1.5A 输出电压: 5V BAT 放电终止电压: 3.2V 可选 3/4/5 档电池电量指示以及充、放电状态指示 预设 4.2V/4.35V 充电电压，精度达1% 集成充电管理与放电管理 智能温度

3、控制与过温保护 集成输出过压保护、短路保护 集成过充与过放保护 支持涓流模式以及零电压充电 支持手电筒功能,最大输出 100mA 最高达 90%的放电效率 封装形式：ESOP16L 应用应用手机、平板电脑、GPS 等的移动电源典型应用电路典型应用电路TP4202A/TP4202B/TP4202C 移动电源单芯片解决方案移动电源单芯片解决方案Ver2.2Shenzhen TPOWER Semiconductor2管脚管脚ESOP16L管脚描述管脚描述管脚号管脚号管脚名称管脚名称描述描述 1BAT锂离子电池正极 2CS外接功率 NMOS 源端,接采样电阻到 GND 3GNDIC 地 4GD外接功率

4、 NMOS 栅级驱动端 5LED1PMOS 漏极输出电量指示端，外接电量指示 LED 灯到 GND6LED2/NCPMOS 漏极输出电量指示端，外接电量指示 LED 灯到 GND；对于 TP4202A, 此引脚悬空 7LED3PMOS 漏极输出电量指示端，外接电量指示 LED 灯到 GND8LED4/NCPMOS 漏 极 输 出 电 量 指 示 端 ， 外 接 电 量 指 示 LED 灯 到 GND ； 对 于 TP4202A/TP4202B，此引脚悬空 9LED5PMOS 漏极输出电量指示端，外接电量指示 LED 灯到 GND10SWT手电筒和电量指示使能端，外接 RC 电路，放电时短按 S

5、1 键显示电量，长按 S1 键手电筒打开或关闭 11ISET充电电流设定端，外接一电阻到 GND 用于设定充电电流12TS环境温度检测端，不用时须接 GND；放电时当 TS 电压大于 0.8*VBAT或小于 0.35*VBAT时， IC停止工作,充电时当TS 电压大于 0.8*VDD或小于 0.35*VDD 时， IC 停止工作13SD升压使能控制输出端，有负载接上时 SD 输出为 L，负载移除或发生保护时 SD 输出 H；可外接 PMOS 防止输出短路，BAT 到 SD 也可以接指示 LED 用作放电 指示灯 14LITNMOS 开漏手电筒照明输出端,可以驱动 100mA 的 LED 灯用于

6、手电筒照明 15OUT升压电路输出端，外接负载，最大输出 3A 电流 16VDD电源输入端，外接 10uF 电容到 GNDTP4202A/TP4202B/TP4202C 移动电源单芯片解决方案移动电源单芯片解决方案Ver2.2Shenzhen TPOWER Semiconductor3定购信息定购信息极限参数（注极限参数（注 1）参数参数额定值额定值单位单位 PGND to GND 电压-0.3+0.3V 其它引脚电压-0.3+6V 充电电流1.6A 放电电流3A 储存环境温度-50+150 工作环境温度-40+85 工作结温范围-40150 HBM2000V MM200V推荐工作范围推荐工作

7、范围符号参数参数范围单位 VDD充电输入电压4.55.5V TOP工作温度-4085注 1：最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏。推荐工作范围是指在该范围内芯片工作正常，但不完全保证满足 个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电气参数规范。 对 于未给定的上下限参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。TP4202A/TP4202B/TP4202C 移动电源单芯片解决方案移动电源单芯片解决方案Ver2.2Shenzhen TPOWER Semiconductor4电气参数电气参数无特殊说明， VDD=5V，Ta=25 符

8、号符号参数参数测试条件测试条件最小值最小值典型值典型值最大值最大值单位单位 VDD充电输入电压4.355.5V VBAT预设充电电压(注 2)4.1584.24.242V VRECHRG再充电阈值电压VBAT-VRECHRG100mV VISETISET 电压RISET=1K0.9511.05V IBATBAT 恒流充电电流RISET=1K,恒流充电模式90010001100mA ITRKBAT 涓流充电电流RISET=1K,涓流充电模式100mA VTRK涓流充电阈值电压RISET=10K,VBAT上升2.9V VTRK_HYS涓流充电滞回电压RISET=10K100mV TST充电温度补偿

9、阈值RISET=1K,温度上升120 TZERO充电零电流温度RISET=1K,温度上升140VUV_VDDVDD 欠压锁定阈值电 压VDD 上升3.2VVUV_VDD_HYSVDD 欠压锁定滞回电 压0.4VVUV_BATBAT 欠压锁定阈值电 压VBAT上升3.45VVBAT_ENDBAT 放电终止电压3.2V ISD_BATBAT 待机电流VBAT=3.7V815uAVSDVDD-VBAT锁定阈值VDD 上升130mV VDD 下降60mV TSS_CHRG充电软启动时间IBAT=0 至 IBAT=1000/RISET110uS TSS_DICHRG放电软启动时间600uS VOUT升压

10、输出电压ILOAD=2.1A4.85V5.2V TSD过温保护阈值温度上升150 THYS过温保护滞回20 VTEMP-HTS 引脚高翻转电压80%VCC VTEMP-LTS 引脚低翻转电压35%VCCVSWT1SWT 电量显示检测阈 值SWT 上升600mVVSWT2SWT 手电筒检测阈值SWT 上升80%VBAT VLITLIT 低电平电压ILIT=100mA0.6V VLEDxLED1LED5 驱动电压ILEDx=5mA0.3VFLEDx_CLEDx 充电/低电量闪烁 频率1HzFLEDx_TLEDx 温度保护闪烁频 率4HzRON_CHRG充电功率 MOS 导通电 阻0.3FOSC升压

11、电路工作频率500KHz 注 2：预设电池充电电压有 4.2V 和 4.35V 两种规格，请参考订购信息进行订购；TP4202A/TP4202B/TP4202C 移动电源单芯片解决方案移动电源单芯片解决方案Ver2.2Shenzhen TPOWER Semiconductor5内部框图内部框图应用说明应用说明恒温充电模式恒温充电模式 TP4202X 内部集成了温度反馈环路，充电时，如果芯片 内部的温度升高到 120， 充电电流会随着芯片的温度升 高而降低，从而减小系统功耗，降低温升，当温度升高 到 140时， 充电电流减小为零， 由于温度反馈控制，IC 工作温度最终会稳定在 120140之间的

12、某个值。该 功能允许用户提高给定电路板功率处理能力的上限而没 有损坏 IC 的风险。 在保证充电器将在最坏情况条件下自 动减小电流的前提下，可根据典型（而不是最坏情况） 环境温度来设定充电电流。过温保护过温保护 在充电或者放电时， 如果芯片温度升高到 150， 则芯片 停止工作以保护芯片以及锂离子电池, 同时 LED1 LED5 会以 4Hz 的频率闪烁,等到温度降低到 120后再 自动恢复工作。电池温度或环境温度检测电池温度或环境温度检测 将TS管脚接电池的NTC传感器的输出端，则可以检测电 池温度，TS引脚也可以接普通电阻和NTC电阻的分压端 用于检测环境温度。如果TS管脚的电压小于输入电

13、压的 35或者大于输入电压的 80， 意味着电池温度或环境 温度超过正常范围，则充电或放电被终止，同时LED1 LED5会以4Hz的频率闪烁。如果不需要电池温度或环境 温度检测功能，则必须将TS接 GND。充电电流设定充电电流设定 充电电流可以通过设定 ISET 引脚的电阻来设定， 关系如 下式:ISETCHRGRVI11000这里 1V 是 ISET 引脚的输出电压，最大可设定充电电流 为 1.5A。充电模式充电模式 如果充电之前锂离子电池电压低于 2.9V， 为了保护电池， TP4202X 工作在涓流充电模式，此时充电电流为正常设 定电流的 1/10；当电池电压达到 2.9V 以后，TP4

14、202X 进入恒流充电模式，以设定的电流给电池充电；当电池 电压达到 4.2V 后，TP4202X 工作在恒压充电模式，此 时输出 电压恒定，充电电流逐渐减小，当充电电流减小为正常 设定电流的 1/10 时，充电过程结束，充电电流降为零， 只有电池电压重新低于 4.1V 以后，才会进入再充模式。电池低压保护电池低压保护 启动时，当 BAT 电压大于 3.45V 时,升压电路开始工作， 工作过程中如果电池电压低于 3.2V，则放电输出关闭， TP4202X 进入低电流待机模式，待机电流为小于 10uA。负载检测与低功耗智能待机负载检测与低功耗智能待机 TP4202X 提供两种负载检测方式，一种是

15、插入负载时自 动检测，另一种是通过 SWT 开关按键控制。如果需要插 入负载自动检测功能则外部需加一个 PMOS，如典型应TP4202A/TP4202B/TP4202C 移动电源单芯片解决方案移动电源单芯片解决方案Ver2.2Shenzhen TPOWER Semiconductor6用中Q1所示， 而且在输出短路时此PMOS可以切断BAT 与输出之间的通路，保护锂电池安全。当负载拔掉、或 输出电流小于 40mA（Typical）、或按下按键但未检测 到负载时，经过 16S 延时，电路关闭，IC 进入低电流待 机模式，待机电流减小到 10uA 以下。放电指示放电指示 放电时，SD 输出为低电平

16、，如果在 BAT 与 SD 之间串 联一个 LED 指示灯和限流电阻，则在整个放电过程 中,LED 为导通状态以指示放电状态。如果不需要放电指 示，则不接 LED 指示灯和限流电阻。手电照明输出手电照明输出 LIT 端可以驱动 LED 灯用于手电筒照明,最大驱动电流为 100mA ,SWT 是手电照明使能端,如果长按 S1 键,手电筒 打开，再次长按 S1 键手电筒输出关闭,按键时间可以由 外部 RC 参数设定。元件选择元件选择 1、输出电容（C3）选择质量较好的低 ESR 的贴片电容, 输出 2A 时最好用两个或以上 47uF 贴片电容。 2、Q1 选择导通电阻小的 PMOS,输出电流全部由 Q1 流 出,若 Q1 导通电阻太大会影响效率且可能会因为发热严 重而烧毁。 3、输出 2A 时，电感 L1 的饱和电流需大于 6A，否则因 电感饱和可能会导致芯片工作不正常。 4、Q2 选择导通电阻小、散热性能好的 NMOS,建议选择SOP8 封装