IC,即集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝,在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件,并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母“IC”(也有用文字符號“N”等)表示。
電源管理ic簡介
LY4054 是一款完整的單節(jié)鋰離子電池恒流恒壓線性充電IC。它采用極小的SOT-23-5 封裝,只需要外接極少的外部元件,使它能真正的適用于便攜式產(chǎn)品的應(yīng)用。而且,LY4054 是專門為USB電源特性而設(shè)計的。同時,LY4054也能作為一個獨立的線性鋰離子電池充電器。
由于它有內(nèi)部完善的MOSFET構(gòu)架,所以無需外接任何感應(yīng)電阻和二極管。在大功率負載或高溫環(huán)境下工作時,熱反饋將自動控制充電電流,從而控制晶片的溫度。充電電壓被固定在4.2V,充電電流通過別接一個電阻來設(shè)定。在充電電壓達到滿電量電壓后,充電電流降至設(shè)定電流值的1/10時,AP8054將自動停止充電。
當(dāng)供電電源(一般電源適配器或USB電源)被取走,AP8054自動進入一個低電流模式,此時耗電池電流低于2uA。LY4054還能進一個關(guān)斷模式,在此模式下,供電電流減小至25uA。
它還有其他特性,包括充電電流監(jiān)測,低壓關(guān)斷,自動再充電,另有一個狀態(tài)腳來指示充電完成或者外接電源是否接上。
電源管理IC應(yīng)用
移動電話
PDA
MP3播放器
充電器藍牙設(shè)備
電源管理IC管腳應(yīng)用
管腳數(shù) | 管腳名 | 功能描述 |
1 | CHRG | 充電狀態(tài)指示 |
2 | GND | 接地端 |
3 | BAT | 接電池 |
4 | VCC | 電源輸入 |
5 | PROG | 充電電流編程腳 |
CHRG(1):開漏極充電狀態(tài)輸出腳。當(dāng)給電池充電時,內(nèi)部N-MOS管將此引腳拉低,充電
狀態(tài)指示LED亮;當(dāng)充電完成后,內(nèi)部N-MOS管高阻態(tài),LED滅。
GND(2):電源地。
BAT(3):充電電流輸出腳。提供充電電流給電池,并控制充電后的最終電壓在4.2V。內(nèi)部精確電阻分壓器從這腳引出,從而控制輸出電壓。在關(guān)斷模式下,此電阻分壓器從這腳斷開連接。
VCC(4):電源輸入正極。給充電器供電,電壓范圍可從4.5V到6.5V。在IC的VCC處應(yīng)連接一個1uF電容入地,以減小紋波。
PROG(5):充電電流編程,充電電流監(jiān)測與充電開關(guān)。充電電流可通過在此腳到地之間連接一個1%的電阻來設(shè)定。當(dāng)IC處于恒流充電狀態(tài)時,此腳上的電平定義為1V。在所有工作狀態(tài)下,設(shè)定的充電電流的大小可以通過下式來計算:
此腳也可作為充電開關(guān)腳,將此腳和地之間斷開,充電器將進入關(guān)斷模式,充電停止,IC的輸入電流降至25uA以下。
絕對值
參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
輸入電壓 | VCC | 10 | V |
PROG 腳電壓 | VPROG | VCC+0.3 | V |
BAT 腳電壓 | VBAT | 7 | V |
CHRG 腳電壓 | VCHRG | 10 | V |
BAT 短路周期 | 持續(xù)的 | ||
BAT腳電流 | IBAT | 800 | mA |
PROG 腳電流 | IPROG | 800 | ?A |
最大結(jié)溫 | TJ | 125 | °C |
儲存溫度 | TS | -65 to +125 | °C |
焊接溫度(焊接時間,10 秒) | 300 | °C |
工作范圍
參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
輸入電壓 | VIN | -0.3 to +10 | V |
結(jié)溫 | TJ | -40 to +85 | °C |
電子特性輸入電壓= 5V; TJ= 25°C; 特別說明除外。
符號 | 參數(shù) | 條件 | 最小 | 典型 | 最大 | 單位 |
VCC | 輸入電壓 | 4.25 | 6 | V | ||
ICC | 輸入支持電流 | 充電模式, RPROG= 10K | 190 | µA | ||
待機模式(充電完成) | 85 | µA | ||||
關(guān)斷模式(RPROG 不接,VCC< VBAT, or VCC< VUV) | 12 | µA | ||||
VFLOAT | 整流輸出電壓 | 0°C ≤ TJ ≤ 85°C, IBAT= 40mA | 4.2 | V | ||
IBAT | BAT 腳電流 | RPROG= 10K, 充電模式 | 110 | mA | ||
RPROG= 2K, 充電模式 | 500 | mA | ||||
待機模式,VBAT= 4.2V | 4 | µA | ||||
關(guān)斷模式(RPROG 不接) | ±1 | µA | ||||
睡眠模式,VCC= 0V | ±1 | µA | ||||
ITRIKL | 涓流充電電流 | VBAT< VTRIKL, RPROG= 10K | 12 | mA | ||
VTRIKL | 涓流隔值電壓 | RPROG= 10K, VBAT 上升 | 2.9 | V |
電子特性(續(xù)表)
輸入電壓= 5V;TJ= 25°C;特別說明除外。
符號 | 參數(shù) | 條件 | 最小 | 典型 | 最大 | 單位 |
VUV | 電源低壓關(guān)斷隔值 | 電源從低到高時 | 3.4 | V | ||
VUVHYS | 電源低壓關(guān)斷滯后電壓 | 170 | mV | |||
VMSD | 手動關(guān)斷隔值電壓 | PROG腳電壓上升時 | 1.25 | V | ||
PROG 腳電壓下降時 | 1.2 | V | ||||
VASD | VCC– VBAT 關(guān)斷隔值電壓 | 電源從低到高時 | 100 | mV | ||
電源從高到低時 | 30 | mV | ||||
ITERM | 涓流電流充電時關(guān)斷隔值電流 | RPROG= 10K | 0.1 | mA | ||
RPROG= 2K | 0.1 | mA | ||||
VPROG | PROG腳電壓 | RPROG= 10K, 充電 | 1.03 | V | ||
ICHRG | CHRG 腳弱下拉電流 | VCHRG = 5V | 20 | µA | ||
VCHRG | CHRG 腳輸出低電壓 | ICHRG= 5mA | 0.35 | V | ||
ΔVRECHRG | 二次電池隔值電壓 | VFLOAT - VRECHRG | 100 | mV | ||
TLIM | 恒溫條件下結(jié)溫 | 120 | °C | |||
tSS | 軟啟動時間 | IBAT= 0 to 1000V/RPROG | 100 | µs | ||
tRECHARGE | 二次充電比較器的濾波器滯后時間 | VBAT 由高到低 | 2 | ms | ||
tTERM | 終止充電比較器的濾波器滯后時間 | IBAT 降至ICHG/10 | 1000 | µs | ||
IPROG | PROG腳上拉電流 | 1 | µA |
標(biāo)注1:超過絕對極限值可能會損壞IC。
標(biāo)注2:超出它的工作范圍IC不能保證正常工作。
標(biāo)注3: 支持電流包括PROG 腳電流(近似100μA),但不包括通過BAT腳流到電池的電流(近似100mA).
標(biāo)注4: ITERM 是PROG腳電阻設(shè)定充電電流值的一部分
電源管理IC特性
充電電流可編程,最高可至800mA。
無需外接MOSFET、感應(yīng)電阻和二極管。
帶過溫保護的恒流恒壓充電使充電速度更快而無需擔(dān)心過熱。
可從USB口直接給單顆鋰離子電池充電。
預(yù)設(shè)4.2V充電電壓,精度達±1% 。
關(guān)斷模式只需25uA的支持電流。
涓流充電隔值2.9V。
可設(shè)定無涓流充電模式。
軟啟動,能有效限制沖擊電流。
SOT23-5的貼片小封裝。
電源管理IC應(yīng)用指引
穩(wěn)定性因素
恒流反饋控制環(huán)路無需要輸出電容就能輸出穩(wěn)定的電壓給外接在充電器輸出端上的電池。如果沒有外接電池,輸出應(yīng)接上一個輸出電容以減小紋波電壓。當(dāng)使用容量大,低ESR的陶瓷電容時,在電容上串一個1Ω為佳,當(dāng)使用鉭電容時,無需加串聯(lián)電阻。
在恒流模式,PROG腳是反饋環(huán)路,而不是電池。恒流模式的穩(wěn)定性受PROG腳的阻抗影響。如沒有外加電容在PROG腳上時,當(dāng)編程電阻高至20KΩ時,充電器仍然能保持穩(wěn)定;然而,若外加電容在這腳上,最大允許編程電阻將會被減小。
VCC 旁路電容
很多類型的電容都能作為旁路電容使用,然而,必須謹(jǐn)慎地使用多層陶瓷電容。因為在一定的啟動條件下,電容受到高壓瞬態(tài)沖擊,某些陶瓷電容將會產(chǎn)生自振。例如當(dāng)連接充電器至一個波動的電源上時,就會發(fā)生如上情況。串一個1.5Ω電阻在電容上能大大減小啟動時的沖擊電壓。
耗散功率
通過熱反饋減小充電電流的條件可以近似地估算IC耗散的功率。幾乎所有的功率損耗都是由內(nèi)部的MOSFET產(chǎn)生的,這個近似的計算公式如下式:
PD = (VCC – VBAT) · IBAT
熱保護時IC周圍的溫度是:
TA = 120°C – PDθJA
TA = 120°C – (VCC – VBAT) · IBAT · θJA
散熱考慮
因為IC是小尺寸SOT23-5封裝,如何使用PCB布局來散熱對于使充電電流最大化是非常重要的。散熱路徑是由IC的晶片到引腳,再到焊盤(特別是地),然后到PCB銅皮。PCB板將會被作為一個散熱器,因此PCB上的焊盤應(yīng)該盡量的寬,并相應(yīng)加大銅皮以將熱量擴散到空氣中。當(dāng)設(shè)計PCB布局的時候,其他PCB上的發(fā)熱元件也必須考慮,不應(yīng)和充電器靠近,因為整體溫度的上升也會影響充電器的充電電流。
包裝尺寸
封裝類型 | 包裝單位 | 每卷數(shù)量 |
SOT23-5 | 帶/卷 | 3000PCS |
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