電源管理IC

概述

　　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(jì)的。同時(shí)，LY4054也能作為一個(gè)獨(dú)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(wú)需外接任何感應(yīng)電阻和二極管。在大功率負(fù)載或高溫環(huán)境下工作時(shí)，熱反饋將自動(dòng)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(guò)別接一個(gè)電阻來(lái)設(shè)定。在充電電壓達(dá)到滿電量電壓后，充電電流降至設(shè)定電流值的1/10時(shí)，AP8054將自動(dòng)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(dòng)進(jìn)入一個(gè)低電流模式，此時(shí)耗電池電流低于2uA。LY4054還能進(jìn)一個(gè)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(cè)，低壓關(guān)斷，自動(dòng)再充電，另有一個(gè)狀態(tài)腳來(lái)指示充電完成或者外接電源是否接上。

特性

　　充電電流可編程，最高可至800mA。

　　無(wú)需外接MOSFET、感應(yīng)電阻和二極管。

　　帶過(guò)溫保護(hù)的恒流恒壓充電使充電速度更快而無(wú)需擔(dān)心過(guò)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(dá)±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(wú)涓流充電模式。

　　軟啟動(dòng)，能有效限制沖擊電流。

　　SOT23-5的貼片小封裝。

應(yīng)用

　　移動(dòng)電話

　　PDA

　　MP3播放器

　　充電器藍(lán)牙設(shè)備

管腳應(yīng)用

　　CHRG（1）：開漏極充電狀態(tài)輸出腳。當(dāng)給電池充電時(shí)，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(gè)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(cè)與充電開關(guān)。充電電流可通過(guò)在此腳到地之間連接一個(gè)1%的電阻來(lái)設(shè)定。當(dāng)IC處于恒流充電狀態(tài)時(shí)，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(guò)下式來(lái)計(jì)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(jìn)入關(guān)斷模式，充電停止，IC的輸入電流降至25uA以下。

　　絕對(duì)值

　　工作范圍

　　電子特性輸入電壓= 5V； TJ= 25°C； 特別說(shuō)明除外。

　　電子特性(續(xù)表)

　　輸入電壓= 5V；TJ= 25°C；特別說(shuō)明除外。

　　標(biāo)注1：超過(guò)絕對(duì)極限值可能會(huì)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100&micro；A)，但不包括通過(guò)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

應(yīng)用指引

　　穩(wěn)定性因素

　　恒流反饋控制環(huán)路無(wú)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(méi)有外接電池，輸出應(yīng)接上一個(gè)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(shí)，在電容上串一個(gè)1Ω為佳，當(dāng)使用鉭電容時(shí)，無(wú)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(méi)有外加電容在PROG腳上時(shí)，當(dāng)編程電阻高至20KΩ時(shí)，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(huì)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?yàn)樵谝欢ǖ膯?dòng)條件下，電容受到高壓瞬態(tài)沖擊，某些陶瓷電容將會(huì)產(chǎn)生自振。例如當(dāng)連接充電器至一個(gè)波動(dòng)的電源上時(shí)，就會(huì)發(fā)生如上情況。串一個(gè)1.5Ω電阻在電容上能大大減小啟動(dòng)時(shí)的沖擊電壓。

　　耗散功率

　　通過(guò)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(gè)近似的計(jì)算公式如下式：

　　PD = (VCC - VBAT) · IBAT

　　熱保護(hù)時(shí)IC周圍的溫度是：

　　TA = 120°C - PDθJA

　　TA = 120°C - (VCC - VBAT) · IBAT · θJA

　　散熱考慮

　　因?yàn)镮C是小尺寸SOT23-5封裝，如何使用PCB布局來(lái)散熱對(duì)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(huì)被作為一個(gè)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(kuò)散到空氣中。當(dāng)設(shè)計(jì)PCB布局的時(shí)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?yàn)檎w溫度的上升也會(huì)影響充電器的充電電流。

　　包裝尺寸