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浅析线性充电管理芯片LTC4065应用

导读: 随着移动计算技术和无线通信技术的发展,微型移动终端设备在移动数据采集、传输、处理及个人信息服务等领域得到越来越多的应用。锂电池因其体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,近年来已经成为微型移动终端设备的首选电源

  LTC4065是一款用于单节锂电池的完整恒定电流/恒定电压线性充电管理芯片,可提供高达750 mA且准确度为5%的可设置的充电电流,并支持直接使用USB端口对单节锂电池进行充电。同时其热反馈功能可调节充电电流,以便在大功率工作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制,确保安全工作。由于采用了内部MOSFET架构,因此无需使用外部检测电阻器或隔离二极管。很少的外部元件数目加上其2 mm×2 mm DFN封装,使得LTC4065尤其适合无线PDA、蜂窝电话、无线传感器终端等应用。功能齐全的LTC4065还包括自动再充电、低电池电量充电调节、软启动等丰富功能。

  1 LTC4065的引脚功能

  LTC4065采用了热处理能力较强的6引脚小外形封装(DFN),且实现产品无铅化,底部采用裸露衬垫,直接焊接至PCB以实现电接触和额定散热性能。引脚排列如图1所示。

浅析理芯片LTC4065应用

  各引脚功能如下:

  引脚1,GND,接地端。

  引脚2,CHRG,漏极开路充电状态输出。充电状态指示引脚具有三种状态:下拉、2 Hz脉动和高阻抗状态。该输出可以被用作一个逻辑接口或一个LED驱动器。对电池进行充电时,有一个内部N沟道MOSFET将GHRG引脚拉至低电平。当充电电流降至全标度电流的10%时,CHRG引脚被强制为高阻抗状态。如果电池电压处于2.9 V以下的持续时间达到充电时间的1/4,则认为电池失效,而且CHRG引脚将以2 Hz的频率脉动。

  引脚3,BAT,充电电流输出。该引脚向电池供应充电电流,并将最终浮动电压调节至4.2 V。该引脚上的一个内部精确电阻分压器负责设定此浮动电压,并在停机模式时断接。

  引脚4,VCC,正输入电源。该引脚向充电器供电。VCC的变化范围是3.75~5.5 V。该引脚应通过一个最小1μF的电容器进行旁路。当VCC处于BAT引脚电压的32 mV以内时,LTC4065进入停机模式,从而使IBAT降至约1μA。

  引脚5,EN,使能输入引脚。把该引脚拉至手动停机门限(一般为O.82 V)以上,将把LTC4065置于停机模式。在停机模式中,LTC4065的电源电流低于20μA。使能为缺省状态,但不用时应将该引脚连至GND。

  引脚6,PROG,充电电流设置和充电电流监视引脚。充电电流是通过连接一个精度为1%的接地电阻器RPROG来设置的。

  2 工作原理

  LTC4065主要是为实现对单节电池充电而设计的线性电池充电管理芯片。该芯片利用其内部功率MOSFET对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可利用外部电阻编程设定,最大充电可达750 mA。LTC4065包含一个漏极开路状态指示输出端:CHRG通过下拉、2 Hz脉动和高阻抗三种状态来指示充电状态以及电池失效。如果芯片结温试图升至约115℃的预设值以上,一个内部热限制电路将减小设定的充电电流。不仅可防止LTC4065过热,也使用户可以最大限度地利用芯片的功率处理能力,不用担心因过热而损坏芯片或外部元件。这样,用户在设计充电电流时,可以不用考虑最坏情况,而只根据典型情况进行设计,因为在最坏情况下,LTC4065会自动降低充电电流。

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