TP5602

南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 数据手册 DATASHEET TP5602 移动电源专用 4 合 1 单片系统 (低成本同步型 3A锂电池充电、5V3A 升压、显示、电池保护) 1 REV_2.0 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. TP5602 移动电源专用 4 合 1 单片系统 概述 TP5602 是一款全集成功能的移动电源专用超大规模集成电路，专为中大功 率移动电源设计。内部将自动充电管理和电池隔离 PMOS2、升压管理、电量显 示、电池保护等多种功能集成到单一芯片中，外加一个输入隔离 PMOS1，一个 功率 NMOS1，一个电感，少量阻容元件，应用电路简单，性能稳定可靠，免调 试大生产，高效高良率。 TP5602 采用独特的单一电感复用技术，内置高效同步降压 4.2V3A 锂电池 充电电路和同步升压型 5V 3A 输出电路；4 路 LED 显示输出可以 5 段显示充电 和放电时的电量，可适用于红、绿、蓝光 LED 直接驱动，也同时用于异常状态 报警显示；无需外部电池保护电路，内部集成电池多种输入和输出保护（过压、 过充、欠压、过流、短路等）； TP5602 提供功能设置：插电自动充电，按键升压，轻载自动停机（升压时）； 降压充电恒流可调；5V 升压输出恒流外部可调。 其 QFN24 超小型封装与简单的外围电路，使得 TP5602 也非常适用于其他 便携式设备的大功率独立充电或独立的升压管理应用。 TP5602 具有宽输入电压（4.2-7V MAX），有防电源反接，充电时对电池充 电分为涓流预充、恒流、恒压三个阶段，涓流预充电电流、恒流充电电流都通过 外部电阻调整，最大充电电流达 3.5A。充电不同的电池电压时，4LED 不同的显 示模式。充电开关频率 700KHz 的开关工作模式使它可以使用较小的外围器件， 并在大电流充电中仍保持较小的发热量。 TP5602 内置 4.25V VIO 充电自适应电路，当 VIO 电流驱动不够引起 VIO 下降到 4.2V 时，内部自动减少充电电流，用户不必担心设置电流过大而遇到小 功率的 USB 口、电源或适配器的问题。 TP5602 内置防电池倒灌 PMOS2 电路，所以无需防倒灌肖特基二极管等外 围保护。 TP5602 同步升压电路可以恒压限流输出，电压内部固定 5V，电流可达 3A。 限流值可以通过外部设置调整(VIlmt)，限制电池端输出电流，从而控制 VIO 输 出功率。 升压启动时有软启动保护，有输出短路和过流保护(250mS 长时过流/短路停 机)。 外 置 NMOS ， 逐 周 期 限 流 。 典 型 可 以 驱 动 5V3A ， 极 限 驱 动 3.5A ， 5V3A@Vbat=4V 效率 93.5%。 2 REV_2.0 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 特性 对本机电池充电： ■ 单节4.2V锂电池充电，典型3A ■ 宽工作电压，最大达到7V ■ 可旁路输出，电源功率自适应 ■ 防电源反接，防电池过压4.3V双重 保护，更安全 ■ 内置功率管理PMOS2，全同步开关 型模式 ■ 涓流、恒流、恒压三段充电，保护 升压电路： ■ 按键启动VIO，固定5V输出 ■ 按键长按2.5S，升压关断，进入待机 模式 ■ 可调最大输出恒流，典型输出5V3A ■ 4路LED电量状态指示，3秒后自动灭 灯，电池小于3V报警6次保护，小于 2.4V全停机，不动作 ■ 芯片过温度保护，自动降低输出电 流，欠压、过流、短路自动待机保 电池 ■ 可编程充电电流ISET，0.1A--3A ■ 预充电涓流： 20%ISET 恒压停机电流： 20%ISET ■ ■ ■ ■ 护 开关频率300KHz 轻载(输出4.3） INPUT MODE + + Tri_state GND_A LX dn~_up 同步与过流保护电路 Pwr_off~ VREF1.0V LED4 LED3 LED2 LED1 GND_D 图 2 功能模块框图 5 REV_2.0 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. 电特性 表1 TP5602电特性能参数 凡表注●表示该指标适合整个工作温度范围，图 1 典型电路，否则仅指TA=25℃，VIO=5V， 除非特别注明。Ron_nmos1=15mΩ，Ron_pmos1=60mΩ。 符号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 降压充电部分 VIN I VIN R ● 输入电源电压 输入电源电流(无灯) 4.2 5 7.0 V 充电模式，RSb=0.1Ω ● 240 待机模式（VB=4.25） ● 550 750 μA 停 机 模 式 （ Vin3V 则电量指示灯显示约 5 秒后熄灭。VIO 输出 5V 电源。再次 按键 key~重新显示电量 5 秒。如果连 续输出轻载，(如 Iout≤30mA)，约 10 秒后自动停止，转为待机模式，电池 耗电≤6uA。 长按按键 2.5S 升压停机。 12 REV_2.0 南京拓品微电子有限公司 NanJing Top Power ASIC Corp. LED 灯显示电量如下； 工作原理说明： TP5602 是专门为需要内置单节 4.2V 锂离子电池充电，同时需要高效 大功率 5V 稳定 DC 电源的系统而设 计。由于芯片内部集成多种电池输入 输出保护电路，外部无须电池保护板 或电路。加上内置 4 路电量显示和报 警显示。独特的电感和功率管的复用 技术，使用一套器件和升压和降压自 动切换模式，完成高效率大电流的同 步降压充电和同步升压输出。系统生 产复杂性大大降低，成本降低的同时 系统可靠性和安全性大大提高。 电 池 电 闪烁/长亮 压(充电 模式) 闪烁方式 0- 3.0 LED1/无长亮 0.5 秒 50% 快闪 3.0-3.5 LED1/无 1 秒 25%闪 3.5-3.8 LED2/LED1 1 秒 25%闪 3.8-4.0 LED3/LED2-1 1 秒 25%闪 4.0-4.2 LED4/LED3-1 1 秒 25%闪 4.2 无闪/LED4-1 充电过程分： 涓流(0