概述
TP5000是一款開(kāi)關(guān)降壓型單節錳鋰電池/磷酸鐵鋰電池充電管理芯片。其QFN16超小型封裝與簡(jiǎn)單的外圍電路,使得TP5000非常適用于便攜式設備的大電流充電管理應用。同時(shí),TP5000內置輸入過(guò)流、欠壓保護、芯片過(guò)溫保護、短路保護、電池溫度監控、電池反接保護。TP5000具有寬輸入電壓,對電池充電分為涓流預充、恒流、恒壓三個(gè)階段,涓流預充電電流、恒流充電電流都通過(guò)外部電阻調整,最大充電電流達2A。TP5000采用頻率800kHz的開(kāi)關(guān)工作模式使它可以使用較小的外圍器件,并在大電流充電中仍保持較小的發(fā)熱量。TP5000內置功率PMOSFET、防倒灌電路,所以無(wú)需防倒灌肖特基二極管等外圍保護。TP5000的恒流功能,也可以用在2串鋰電池或4串干電池輸入,恒流驅動(dòng)0.5-7W白光LED。
特性
單節4.2V錳鋰或3.6V磷酸鐵鋰電池充電 ;
內置功率MOSFET,開(kāi)關(guān)型工作模式, 器件發(fā)熱少,外圍簡(jiǎn)單 ;
可編程充電電流,0.1A--2A ;
可編程預充電電流,10%--100% ;
無(wú)需外接防倒灌肖特基二極管 ;
寬工作電壓,最大達到9V ;
兩路LED充電狀態(tài)指示 ;
芯片溫度保護,過(guò)流保護,欠壓保護 ;
電池溫度保護、電池反接停機、短路保護 ;
開(kāi)關(guān)頻率800KHz,可用電感2.2uH-10uH ;
自動(dòng)再充電功能 ;
小于1%的充電電壓控制精度 ;
涓流、恒流、恒壓三段充電,保護電池 ;
采用QFN16 4mm*4mm 超小型封裝 ;
絕對最大額定值
輸入電源電壓(VIN):10V
BAT:-4.2V~9V
BAT短路持續時(shí)間:連續
最大結溫:145℃
工作環(huán)境溫度范圍:-40℃~85℃
貯存溫度范圍:-65℃~125℃
引腳溫度(焊接時(shí)間10秒):260℃
應用
便攜式設備、各種充電器
智能手機、PDA、移動(dòng)蜂窩電話(huà)
MP4、MP5播放器、平板電腦
礦燈
電動(dòng)工具
白光LED驅動(dòng)
管教說(shuō)明(圖1)
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TP5000功能方框圖
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TP5000應用原理圖說(shuō)明

圖2 TP5000為3.6V磷酸鐵鋰電池1.5A充電(150MA預充)應用示意圖
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圖3為TP5000為4.2V鋰離子電池無(wú)電池溫度保護涓流0.75A恒流1.5A充電應用示意圖(CS引腳接高)
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圖4為TP5000為磷酸鐵鋰電池無(wú)電池溫度保護1.5A充電應用示意圖(CS引腳懸空)
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圖5為TP5000為兩接鋰電驅動(dòng)5W WLED應用示意圖(RTRICK引腳懸空)
TP5000工作原理
TP5000是專(zhuān)門(mén)為單節4.2V鋰離子/3.6V磷酸鐵鋰電池而設計的開(kāi)關(guān)型大電流充電器芯片,利用芯片內部的功率晶體管對電池進(jìn)行涓流、恒流和恒壓充電。充電電流可以用外部電阻編程設定,最大持續充電電流可達2A,不需要另加防倒灌二極管。TP5000包含兩個(gè)漏極開(kāi)路輸出的狀態(tài)指示輸出端,充電狀態(tài)指示端CHRG和電池充滿(mǎn)狀態(tài)指示輸出端STDBY。芯片內部的功率管理電路在芯片的結溫超過(guò)145℃時(shí)自動(dòng)降低充電電流,這個(gè)功能可以使用戶(hù)最大限度的利用芯片的功率處理能力,不用擔心芯片過(guò)熱而損壞芯片或者外部元器件。 當輸入電壓大于芯片啟動(dòng)閾值電壓和芯片使能輸入端接高電平或者懸空時(shí),TP5000開(kāi)始對電池充電,CHRG管腳輸出低電平,表示充電正在進(jìn)行。如果鋰離子電池電壓低于2.9V(磷酸鐵鋰電池電壓低于2.5V),充電器用小電流對電池進(jìn)行涓流預充電(預充電電流通過(guò)外接電阻可調)。恒流充電電流由VS管腳和VBAT管腳之間的電阻確定。當鋰離子電池電壓接近4.2V(磷酸鐵鋰電池接近3.6V)時(shí),距離充電截止電壓約50mV(根據不同的電路連接電阻與電池內阻電壓不同),充電電流逐漸減小,TP5000進(jìn)入恒壓充電模式。當充電電流減小到截止電流時(shí),充電周期結束,CHRG端輸出高阻態(tài),STDBY端輸出低電位。 當電池電壓降到再充電閾值(鋰離子電池4.05V,磷酸鐵鋰電池3.45V)時(shí),自動(dòng)開(kāi)始新的充電周期。芯片內部的高精度的電壓基準源,誤差放大器和電阻分壓網(wǎng)絡(luò )確保電池端截止電壓的精度在+-1%以?xún),滿(mǎn)足了鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池的充電要求。當輸入電壓掉電或輸入電壓低于電池電壓時(shí),充電器進(jìn)入低功耗的停機模式,無(wú)需外接防倒灌二極管,電池從芯片的漏電接近4uA。
TP5000使用注意事項
1.電路中電容都應盡量靠近芯片。
2.VS端與BAT端使用鉭電容或電解電容加陶瓷電容。
3.電感請選用電流能力足夠的功率電感。
4.肖特基二極管選用導通壓降小電流能力大于等于2A的肖特基二極管。
5.對于VIN及LX通過(guò)電流回路的走線(xiàn)應比普通信號線(xiàn)更寬。
6.注意各電容接地線(xiàn)節點(diǎn)位置,應盡量使接地點(diǎn)集中,良好接地。
7.使用芯片在大電流工作中,應考慮芯片底部散熱片與PCB的良好連接,保證散熱良好。
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