可用太阳能电池供电的锂电池充电管理芯片

本文由haikunxu贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 如韵电子 CONSONANCE 可用太阳能板供电的锂电池充电管理芯片 CN3065 概述： CN3065是可以用太阳能板供电的单节锂电池充电 管理芯片。该器件内部包括功率晶体管，应用时 不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。内部 的8位模拟-数字转换电路， 能够根据输入电压源的 电流输出能力自动调整充电电流，用户不需要考 虑最坏情况，可最大限度地利用输入电压源的电 流输出能力，非常适合利用太阳能板等电流输出 能力有限的电压源供电的锂电池充电应用。 CN3065只需要极少的外围元器件，并且符合USB 总线技术规范，非常适合于便携式应用的领域。 热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温 度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内。 内部固定的恒压充电电压为4.2V，也可以通过一 个外部的电阻调节。充电电流通过一个外部电阻 设置。当输入电压掉电时，CN3065自动进入低功 耗的睡眠模式，此时电池的电流消耗小于3微安。 其它功能包括输入电压过低锁存，自动再充电， 电池温度监控以及充电状态/充电结束状态指示等 功能。 CN3065采用散热增强型的8管脚DFN封装。 特点： 内部集成有8位模拟-数字转换电路， 能够根据 输入电压源的电流输出能力自动调整充电电 流 可利用太阳能板等输出电流能力有限的电压 源供电的锂电池充电应用 输入电压范围：4.4V 到 6V 片内功率晶体管 不需要外部阻流二极管和电流检测电阻 恒压充电电压 4.2V， 也可通过一个外部电阻 调节 为了激活深度放电的电池和减小功耗，在电 池电压较低时采用涓流充电模式 可设置的持续恒流充电电流可达 1000mA 采用恒流/恒压/恒温模式充电，既可以使充 电电流最大化，又可以防止芯片过热 电源电压掉电时自动进入低功耗的睡眠模式 充电状态和充电结束状态双指示输出 C/10充电结束检测 自动再充电 电池温度监测功能 封装形式DFN-8 无铅产品 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 应用： ? ? ? ? ? 太阳能充电器 利用太阳能板充电的应用 输入电压源电流输出能力有限的应用 电子词典 便携式设备 各种充电器 管脚排列： TEMP 1 ISET 2 GND 3 VIN 4 8 7 6 5 FB CHRG DONE BAT CN3065 REV 1.0 1 应用电路： 输入电压 4.4V 到 6V 4 VIN 22uF FB BAT 8 5 4.7uF 330 Bat+ Bat- CN3065 绿色 LED 红色 LED R1 CHRG DONE GND 3 TEMP ISET 1 2 NTC 7 6 电池 RISET 图 1 典型应用电路（恒压充电电压 4.2V） 输入电压 4.4V 到 6V 4 VIN 22uF FB BAT 8 5 Rx 330 4.7uF Bat+ CN3065 绿色 LED 红色 LED TEMP CHRG DONE GND 3 ISET 1 Bat电池 7 6 2 RISET 图 2 应用电路（利用外接电阻调整恒压充电电压） 在图 2 中，电池正极的恒压充电电压为： Vbat 4.23.04×10-6×Rx REV 1.0 2 其中，Vbat的单位是伏特 Rx 的单位是欧姆 注：当使用外部电阻调整恒压充电电压时，由于芯片内部和外部的温度不一致及芯片生产时 的工艺偏差等原因，可能导致恒压充电电压的精度变差和温度系数变大。 订购信息： 器件型号 CN3065 打印标记 WLF 封装形式 DFN-8 工作环境温度 40 to 85 功能框图： VIN Tdie 115 C ISET + Tamp + Iamp FB Vamp BAT + - VIN 8-bit ADC Iref Decoder and Switch Matrix Vref Termination Comparator Recharge Comparator DONE TEMP TEMP Comparator control CHRG UVLO GND 图 3 功能框图 REV 1.0 3 管脚功能描述 序号 名称 功能描述 电池温度检测输入端。将TEMP管脚接到电池的温度传感器的输出端。如 果TEMP管脚的电压小于输入电压的46%×VIN超过0.15秒，意味着电池温 度过低或过高，则充电将被暂停。如果TEMP大于输入电压的46%×VIN超 过0.15秒，则电池故障状态将被清除，充电将继续。 如果将TEMP管脚接到地，电池温度监测功能将被禁止。 恒流充电电流设置和充电电流监测端。 从ISET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0.2V； 在恒流充电阶段，此管脚的电压被调制在2V。在充电状态的所有模式，此 管脚的电压都可以根据下面的公式来监测充电电流： ICH = (VISET×900)RISET 3 4 GND VIN 电源地 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VIN与BAT 管脚的电压差小于20mV时，CN3065将进入低功耗的睡眠模式，此时BAT 管脚的电流小于3A。 电池连接端。将电池的正端连接到此管脚。在电源电压低于电源电压过低 锁存阈值或者睡眠模式，BAT管脚的电流小于3A。BAT管脚向电池提供 充电电流和恒压充电电压。 漏极开路输出的充电结束状态指示端。当充电结束时， 管脚被内部 开关拉到低电平，表示充电已经结束；否则 管脚处于高阻态。 漏极开路输出的充电状态指示端。当充电器向电池充电时， 管脚被内 部开关拉到低电平，表示充电正在进行；否则 管脚处于高阻态。 电池电压Kelvin检测输入端。此管脚可以Kelvin检测电池正极的电压，从 而精确调制恒压充电时电池正极的电压，避免了从电池的正极到CN3065 的BAT管脚之间的导线电阻或接触电阻等寄生电阻对充电的影响。如果在 FB管脚和BAT管脚之间接一个电阻，可以调整恒压充电电压。 1 TEMP 2 ISET 5 BAT 6 7 8 FB 极限参数 管脚电压0.3V t 6.5 o V BAT 管脚短路持续时间连续 存储温度65 to 150 焊接温度（10 秒）.300 最高结温.150 工作温度.40 to 85 热阻(SOP8)TBD 超出以上所列的极限参数可能造成器件的永久损坏。以上给出的仅仅是极限范围，在这样的极限条件下 工作，器件的技术指标将得不到保证，长期在这种条件下还会影响器件的可靠性。 REV 1.0 4 电气参数： (VIN=5V, 除非另外注明，TA=40 到 85, 典型值在环境温度为25时测得) 参数 输入电源电压 工作电流 电源电压过低锁存阈 值 电源电压过低检测阈 值迟滞 恒压充电电压 电池连接端电流 预充电阈值 预充电阈值 预充电阈值迟滞 充电结束阈值 充电结束阈值 再充电阈值 再充电阈值 睡眠模式 睡眠模式阈值 睡眠模式解除阈值 ISET管脚 ISET管脚电压 FB管脚 FB输入电流1 FB输入电流2 TEMP管脚 阈值 输入电流 管脚 下拉电流 漏电流 管脚 下拉电流 漏电流 IDONE VDONE=0.3V，充电结束状态 VDONE=6V，充电状态 10 1 mA A ICHRG VCHRG=0.3V，充电状态 VCHRG=6V，充电结束状态 10 1 mA A VTEMP TEMP管脚电压下降 TEMP到VIN或到地端的电流 43.5 46 48.5 0.5 %VIN A IFB1 IFB2 VFB=3.6V，正常充电状态 VIN<Vuvlo或VIN<VBAT 1.8 3 6 1 A A VISET VBAT<3V，预充电模式 恒流充电模式 0.2 2.0 V VSLP VSLPR VIN下降 测量电压差(VINVBAT) VIN上升 测量电压差(VINVBAT) 20 50 mV mV VRECH FB管脚电压 VREG0.15 V Vterm VIN>4.45V，测ISET管脚的电压 0.18 0.22 0.26 V VPRE HPRE FB管脚电压上升 2.9 3 0.1 3.1 V V 符号 VIN IVIN Vuvlo Huvlo VREG IBAT FB端连接到BAT端 RISET=2K, 恒流充电模式 RISET=2K, VBAT2.4V VIN=0V, 睡眠模式 4.158 720 45 BAT端无负载 VIN下降 测试条件 最小 4.4 400 650 3.7 0.1 4.2 900 90 4.242 1080 135 3 典型 最大 6 950 3.9 单位 V A V V V mA A REV 1.0 5 详细描述 CN3065是专门为利用太阳能板等输出电流能力有限的输入电压源对单节锂电池进行充电管理的芯片，芯 片内部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可以用外部电阻编程设定，最大持续充电电 流可达1000mA，不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。CN3065内部集成有8位模拟-数字转换电路，能 够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流，用户不需要考虑最坏情况，可根据输入电压源的 最大电流输出能力设置充电电流，最大限度地利用了输入电压源的电流输出能力，非常适合利用太阳能 板等输出电流有限的电压源供电的锂电池充电应用。CN3065包含两个漏极开路输出的状态指示输出端， 充电状态指示端 和充电结束指示输出端 。芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过115时 自动降低充电电流，这个功能可以使用户最大限度的利用芯片的功率处理能力，不用担心芯片过热而损 坏芯片或者外部元器件。这样，用户在设计充电电流时，可以不用考虑最坏情况，而只是根据典型情况 进行设计就可以了，因为在最坏情况下，CN3065会自动减小充电电流。 当输入电压大于低电压检测阈值和电池端电压时，CN3065开始对电池充电， 管脚输出低电平，表示 充电正在进行。如果电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压低于3V，充电器用小电流对电池进行预充电。 当电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压超过3V时，充电器采用恒流模式对电池充电，充电电流由ISET 管脚和GND之间的电阻RISET确定。当电池电压Kelvin检测输入端(FB)的电压接近电池端调制电压时，充 电电流逐渐减小，CN3065进入恒压充电模式。当输入电压大于4.45V，并且充电电流减小到充电结束阈 端输出高阻态， 端输出低电平，表示充电周期结束，充电结束阈值是 值时，充电周期结束， 恒流