PDF《CN3158》

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1 REV 1.0 可用太阳能板供电的磷酸铁锂电池充电管理芯片 CN3158 概述: CN3158是可以用太阳能板供电的单节磷酸铁锂电 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.内部的充电电流自适应模块能够根据输入电 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 出能力有限的电源供电的应用.CN3158只需要极 少的外围元器件,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3.63V,也可以通过一 个外部的电阻向上调节.充电电流通过一个外部 电阻设置.当输入电压掉电时,CN3158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. CN3158采用散热增强型的8管脚小外形封装 (eSOP8). 应用: ? 太阳能充电器 ? 利用太阳能板充电的应用 ? 输入电源电流输出能力有限的应用 ? 应急灯 ? 便携式应用 ? 各种充电器 特点: ? 内部集成有充电电流自适应模块,能根据输 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 ? 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 3.63V,也可通过一个外部电 阻向上调节 ? 可作为电压源使用 ? 内部软启动电路 ? 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 1A ? 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eSOP8 ? 产品无铅,满足rohs,不含卤素 管脚排列: 如韵电子 CONSONANCE www.consonance-elec.com

2 REV 1.0 应用电路: 图1典型应用电路(恒压充电电压 3.63V) 图2应用电路(利用外接电阻调整恒压充电电压) 如韵电子 CONSONANCE www.consonance-elec.com

3 REV 1.0 在图

2 中,电池正极端的恒压充电电压为: VREG = 3.63+3.707*10-6 *Rx 其中,VREG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 型号 封装形式 包装 工作温度范围 CN3158 eSOP8 编带,盘装,4000/盘-40℃ 到+85℃ 如韵电子 CONSONANCE www.consonance-elec.com

4 REV 1.0 功能框图: 图3功能框图 如韵电子 CONSONANCE www.consonance-elec.com

5 REV 1.0 管脚功能描述 序号 名称 功能描述

1 TEMP 电池温度检测输入端.将TEMP管脚接到电池的NTC传感器的输出端.如果TEMP管脚的电压小于输入电压的45%或者大于输入电压的80%, 意味着 电池温度过低或过高,则充电将被暂停.如果TEMP在输入电压的45%和80%之间,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.

2 ISET 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.在涓流充电阶段,此管脚的电压被调制在 0.12V;

在恒流充电阶段,此管脚的电压被调制在1.205V.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*986)/RISET

3 GND 电源地

4 VIN 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10mV时,CN3158将进入低功耗的睡眠模式,此时BAT 管脚的电流小于3?A.

5 BAT 电池连接端.将电池的正极连接到此管脚.在电源电压低于低电压锁存阈 值或者睡眠模式,BAT管脚的电流小于3?A.BAT管脚向电池提供充电电 流和恒压充电电压.

6 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.

7 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.

8 FB 电池电压检测输入端.此管脚用来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CN3158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,可以向上调整恒压充电电压. 极限参数 管脚电压…0.3V to 6.5V 最高结温…150℃ BAT 管脚短路持续时间………连续 工作温度….………-40℃ to 85℃ 存储温度…...……-65℃ to 150℃ 热阻(SOP8)TBD 焊接温度(10 秒)260℃ 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. 如韵电子 CONSONANCE www.consonance-elec.com

6 REV 1.0 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 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 输入电源电压 VIN 4.4

6 V 工作电流 IVIN BAT端无负载

350 500

660 ?A 电源低电压锁存阈值 Vuvlo VIN下降 2.4 2.65 V 电源低电压锁存阈值 回滞 Huvlo 0.12 V 软启动时间 tSS

100 160

220 微秒 恒压充电电压 VREG FB端连接到BAT端3.595 3.63 3.665 V 电池连接端电流 ICC RISET=1.18K, 恒流充电模式

900 1000

1100 mA IPRE RISET=1.18K, VBAT=2.4V

75 100

125 ISLP VIN=0V, 睡眠模式

3 ?A 预充电阈值 预充电阈值 VPRE FB管脚电压上升

67 70

73 %VREG 预充电阈值回滞 HPRE 4.2 %VREG 充电结束阈值 充电结束阈值 Vterm 测ISET管脚的电压

96 120

144 mV 再充电阈值 再充电阈值 IRECH 充电电流上升

30 %ICC 睡眠模式 睡眠模式阈值 VSLP VIN下降 测量电压差(VIN-VBAT)

15 32

50 mV 睡眠模式解除阈值 VSLPR VIN上升 测量电压差(VIN-VBAT)

57 80

120 mV ISET管脚 ISET管脚电压 VISET VBAT