深圳市永阜康科技有限公司現在力推3A開(kāi)關(guān)降壓?jiǎn)喂?雙節/三節鋰電充電管理IC-FP8207。
描述
FP8207 是一款開(kāi)關(guān)模式的電池充電控制器，輸入電壓應用範圍為4.6V~18V，可對單節或是多節鋰離子電池(最多三節)進(jìn)行定電流或是恒壓充電，其最大充電電流為3A，可用外部電阻進(jìn)行設定，在充電方面細分成3 種模式，包含了涓流模式、定電流模式與定電壓模式，另有第三個(gè)控制回路可對來(lái)自電源轉接器的輸入電流進(jìn)行限制，這可保證讓系統持續工作的同時(shí)還能讓電池以最高速率進(jìn)行充電，但卻不會(huì )超出電源供應器的能力。FP8207 集成了多項保護機制，包含了內置輸入欠壓保護、輸入過(guò)壓保護、芯片過(guò)溫保護、電池短路保護、電池溫度監控。
特色說(shuō)明
寬輸入工作電壓範圍4.6V~18V
可調式截止電壓範圍4.2V~12.6V
可調式充電電流最高可達3A
精準參考電壓：±1%
精準充電電流：±5%
固定工作頻率500kHz
充電指示燈顯示
多種保護功能：輸入欠壓保護、輸入過(guò)壓保護、芯片過(guò)溫保護、電池短路保護、電池溫度監控
封裝TSSOP-14L 帶散熱片
IC內部方塊圖
封裝腳位
應用電路圖
應用元件介紹
C1、C2、C3、C4：輸入與輸出穩壓電容，輸入輸出都需加上電解電容防止插拔突波。
C5：Bootstrap 電容，用來(lái)儲能以供給High Side MOS 導通。
C6：5V LDO 輸出穩壓電容。
C7：VSET 腳穩壓電容，
C8、C9：IC Power 穩壓電容。
L1：電感有儲能與濾波功用。選用電感需注意電感是否適合高頻操作，及電感額定飽和電流值。
D1：蕭特基管用來(lái)防止電池回灌。
D2：VDD 對BT PIN 接上1N4148，用來(lái)確保BT 有足夠電壓可以打開(kāi)High Side Mos。
LED：IC 充電指示燈，IC 設計為定電流4.5mA。
R0、C0: 可吸收在切換時(shí)產(chǎn)生的突波電壓，可改善EMI，通常設定在R0=1.5Ω、C0=2.2nF，這兩元件盡可能靠近LX，以達最佳效果，一定要接上。
R1、R2：分壓電阻可設定截止電壓。
R3、R4：可用來(lái)調整VSET 腳電壓，進(jìn)而控制充電電流。
R5、R6、NTC：電池溫度監控用。
R7：VIN 接到EN PIN 電阻，讓輸入高壓時(shí)EN PIN 還可保持在5.5V 以下。
RCS1、RCS2：可調整充電最大電流，最大可達3A。
應用功能說(shuō)明
a. 充電模式介紹
FP8207 充電分成了涓流模式、定電流模式與定電壓模式，另外可利用EN PIN 來(lái)設定輸入電壓調節充電電流點(diǎn)，避免輸入端(adaptor)功率輸出不夠而導致停止充電，相對應關(guān)係如下圖所示：
b. 可調式電池截止電壓
FB PIN 內部的參考電壓為2.4V，可藉由外部分壓電阻設定電池的截止電壓，FP8207 可調整的截止電壓範圍為4.2V~12.6V，可參考下面計算方法。
c. 最大充電電流設定
最大充電電流可利用CS pin 與VBAT pin 中間的RCS 電阻做設定，電流最大3A，設定公式如下：
d. 充電電流調變
當設定好最大充電電流後，FP8207 還可以利用VSET 腳隨時(shí)調變充電電流，VSET 設定電壓建議為0.3V~1.2V，超過(guò)1.2V 就會(huì )以最大電流充電，低於0.2V 以下會(huì )停止充電，設定公式如下：
e. 充電指示燈
IC 進(jìn)入正常充電時(shí)燈號會(huì )恆亮，充電截止時(shí)燈號會(huì )熄滅，當電池充飽後又放電至Recharge 電壓(95%的截止電壓)，而此時(shí)輸入電源還在的話(huà)，指示燈會(huì )再度亮起來(lái)，IC 會(huì )開(kāi)始充電直到充電截止。指示燈採用定電流方式去做，不隨著(zhù)輸入電壓的高低影響指示燈亮度，LED 定電流為4.5mA。
f. 熱調節保護
當IC 內部晶片溫度達到125°C 時(shí)，IC 熱保護啟動(dòng)後會(huì )開(kāi)始降低充電電流，溫度越高電流降越多，直到充電電流掉到零，當IC 晶片溫度達到150°C 時(shí)，IC 進(jìn)入Shutdown 模式關(guān)閉指示燈，需回溫至125°C 才會(huì )重新開(kāi)始充電。
g. 電池溫度監控
將TEMP 腳接到電池的NTC(負溫度係數熱敏電阻)傳感器的輸出端，若TEMP 腳的電壓小於VDD的45%或者大於VDD 的80%，代表著(zhù)電池溫度過(guò)低或過(guò)高，充電將會(huì )停止，直接將TEMP 腳接地將會(huì )把電池溫度監控功能取消。
h. 輸入過(guò)壓保護
FP8207 設有內建過(guò)壓保護功能，當輸入adaptor 電壓超過(guò)20V 時(shí)，IC 將會(huì )關(guān)機以防止受到損傷，當過(guò)壓保護發(fā)生時(shí)需等輸入電壓掉到過(guò)壓保護點(diǎn)的遲滯電壓以下(約0.5V)才會(huì )恢復正常充電。
i. 輸入電壓調節充電電流可藉由EN PIN 設定此功能，VIN(min)為開(kāi)始降低充電電流的輸入電壓點(diǎn)，輸入電壓低於VIN(min)會(huì )慢慢降低充電電流，這功能讓系統持續工作的同時(shí)還能讓電池以最高速率進(jìn)行充電，但卻不會(huì )超出電源供應器的能力。若不使用此功能的話(huà)直接在EN 腳對HVDD 腳中間接上300kΩ 電阻即可，注意此腳電壓不可高過(guò)5.5V，設定計算公式如下。
j. 元件選擇
FP8207 建議使用電感3.3uH，輸入端加上電解電容，防止插拔突波超過(guò)IC 最高耐壓，可藉由分壓電阻調整截止電壓，若應用在三串鋰電池時(shí)，建議輸出加上電解電容(22uF~100uF)，避免電池打件或點(diǎn)焊時(shí)造成突波，超過(guò)VBAT PIN 最高耐壓。另外輸入端HVDD 到PVDD 間接上一個(gè)蕭特基管D1，Adaptor 拔掉時(shí)可以防止電池電壓經(jīng)過(guò)內部MOS 的body diode 到達輸入端HVDD，如下面電路所示。
k. 佈局說(shuō)明
注意事項:
大電流路徑需鋪銅，避免走細線(xiàn)，大電流路徑為VIN進(jìn)來(lái)到D1再到PVDD PIN，再從SW PIN到電感經(jīng)過(guò)RCS電阻到電池端。
SW PIN到電感之間會(huì )產(chǎn)生切換訊號，這些元件之間的距離要盡量靠近並且以鋪銅方式連接，減少寄生電感產(chǎn)生震盪，可改善EMI。
C0、R0為吸收SW切換突波的元件，盡可能接近SW PIN與GND。
輸入電容C1、C2盡量靠近IC的地，減少電流迴路路徑，降低在切換使產(chǎn)生的接地反彈雜訊。
取樣電阻RCS靠近CS PIN與VBAT Pin。
回授電阻R1與R2與IC間的距離越短越好，減少被雜訊干擾的可能。
IC的散熱片EP連接到GND，所以盡可能加大GND面積，加強散熱效果。
l. EMI 測試
詳細的產(chǎn)品資料及銷(xiāo)售聯(lián)絡(luò )請參看：http://www.webuyspringsrealestate.com/products_3771.htm |
