SGM40560-4.2XTDI6G/TR

SGM40560 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 概述 特性要点 SGM40560 设计专门用于小容量锂离子/聚合物锂离子二 ● 完整过程独立工作单节电池充电 次电池的精密线性恒流、恒压充电的单片电路。独立完成 ● 适用于磷酸铁锂电池/锂离子/聚合物锂离子/钛酸锂/ 完整的预充、快充、涓流浮充、回退供应保持、阻性压降 镍氢二次电池和EDLC 海量电容充电 补偿和再充电过程。最大充电电压有以下五种可供选择： ● 3.65V 至 5.5V 可选最大充电电压 SGM40560-3.65 SGM40560-4.05 SGM40560-4.2 SGM40560-4.3 SGM40560-4.4 ● 高精度安全快速充电 ● 4%输出电压回退供应保持 ● 可配合松耦合线圈工作 ● 可配合太阳能电池组工作 ● 饱和导通充电 充电电流利用外加电阻设置。缓慢闪烁指示充电中和限时 ● 自动热限流 持续发光指示充电充满都可利用微弱能源充电。除配合 ● 省电指示模式 通常恒压电源工作外，其特性和控制结构可配合电压波 ● TDFN-2×2-6AL 和 SOIC-8 (Exposed Pad) 绿色封装 对应 3.65V/3.709V/4.547V 对应 4.05V/4.108V/5.045V 对应 4.2V/4.257V/5.235V 对应 4.3V/4.356V/5.363V 对应 4.4V/4.466V/5.484V 动大的松耦合线圈和允许逆向电流的太阳能电池组工作。 为可穿戴设备、微型便携装置提供灵活的供电选项。其 回退供应保持设计和热限流设计，可安全稳定地长期利 用外部电源直接对负载供电。 应用 蓝牙耳机、蓝牙鼠标 无线体温计、无线血氧计、无线脉搏计 SGM40560采用 TDFN-2×2-6AL 和 SOIC-8 (Exposed Pad) 有源钥匙、有源信标 绿色封装，工作温度范围为-40℃至+125℃。 光伏蓄能维持、花鼓发电机蓄能维持 典型应用 BAT VIN Power Input C1 IREF RIREF F D SGM40560 nCHG C2 B Load GND 图 1. 典型应用示意图 SG Micro Corp www.sg-micro.com DECEMBER 2020 – REV. A. 1 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 封装/订购信息 型号 SGM40560-3.65 SGM40560-4.05 SGM40560-4.2 SGM40560-4.3 SGM40560-4.4 封装 工作温度范围 订货代码 封装顶标 TDFN-2×2-6AL -40℃ to +125℃ SGM40560-3.65XTDI6G/TR SOIC-8 (Exposed Pad) -40℃ to +125℃ SGM40560-3.65XPS8G/TR TDFN-2×2-6AL -40℃ to +125℃ SGM40560-4.05XTDI6G/TR SOIC-8 (Exposed Pad) -40℃ to +125℃ SGM40560-4.05XPS8G/TR TDFN-2×2-6AL -40℃ to +125℃ SGM40560-4.2XTDI6G/TR SOIC-8 (Exposed Pad) -40℃ to +125℃ SGM40560-4.2XPS8G/TR TDFN-2×2-6AL -40℃ to +125℃ SGM40560-4.3XTDI6G/TR SOIC-8 (Exposed Pad) -40℃ to +125℃ SGM40560-4.3XPS8G/TR TDFN-2×2-6AL -40℃ to +125℃ SGM40560-4.4XTDI6G/TR SOIC-8 (Exposed Pad) -40℃ to +125℃ SGM40560-4.4XPS8G/TR GZ7 XXXX SGM M12XPS8 XXXXX GLD XXXX SGM M13XPS8 XXXXX GW1 XXXX SGM M14XPS8 XXXXX GW2 XXXX SGM M15XPS8 XXXXX GW3 XXXX SGM M16XPS8 XXXXX 芯片包装 Tape and Reel, 3000 Tape and Reel, 4000 Tape and Reel, 3000 Tape and Reel, 4000 Tape and Reel, 3000 Tape and Reel, 4000 Tape and Reel, 3000 Tape and Reel, 4000 Tape and Reel, 3000 Tape and Reel, 4000 印章代码 注：XXXX = 日期代码，XXXXX = 日期代码及供应商代码。 YYY XX XX Serial Number XXXXX Vendor Code Date Code - Week Date Code - Year Date Code - Week Date Code - Year SGMICRO 定义“绿色环保”意味着无铅（完全兼容 RoHS 指令）和无卤素物质。如果您有其他需求或问题，请直接联系 SGMICRO 客服代表。 限制条件及封装热特性 推荐工作条件 VIN to GND ....................................................................-0.3V ~ 10V 电源电压范围 ................................................................. 2.7V ~ 7.5V BAT，IREF to GND ......................................................... -0.3V ~ 6V 充电电流范围 ..............................................................5mA ~ 700mA F to GND ............................................................ -0.3V ~ VBAT + 0.3V 结温范围 .................................................................. -40℃ ~ +125℃ nCHG to GND .............................................................-0.3V ~ 13.2V 封装热阻 TDFN-2×2-6AL，θJA ........................................................... 100℃/W SOIC-8 (Exposed Pad)，θJA ................................................. 50℃/W 结温范围 ................................................................................ +150℃ 存储温度 .................................................................. -65℃ ~ +150℃ 焊接温度（焊接10s） ............................................................ +260℃ ESD敏感度 HBM ....................................................................................... 4000V CDM ....................................................................................... 1000V ESD警告 集成电路可能在不经意的条件下被ESD损坏。 所有集成电路建议被妥善 处理。不适当操作和错误的安装步骤会造成器件损害。ESD损害会造成 细微的性能退化甚至到完全损坏。由于参数的变化可导致设备不能满足 其公布的规格和参数，精密集成电路会更容易受到损害。 免责声明 本公司保留不预先通知而对该产品的设计、规格和其它相关事宜做出合 理调整的权利。请接洽公司的销售部门获取最新有效版本的规格书。 注：超出上述绝对最大额定值不一定会导致器件永久性损坏，但不能以 额定最值或是其他超出规格所示的条件，推断器件能否正常工作。长期 在绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性。 SG Micro Corp www.sg-micro.com DECEMBER 2020 2 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 引脚说明 （顶视图） （顶视图） VIN 1 GND nCHG 2 GND 3 6 BAT 5 F 4 VIN 1 nCHG 2 GND NC IREF TDFN-2×2-6AL 8 BAT 7 F 3 6 IREF 4 5 NC GND SOIC-8 (Exposed Pad) 引脚定义 编号 TDFN-2×2-6AL SOIC-8 (Exposed Pad) 名称 类型 1 1 VIN P 充电电源输入引脚。建议靠近引脚接1μF或更大的 X5R 陶瓷电容。 2 2 nCHG O 充电状态指示引脚。充电时，以1280ms 为周期，1/8时间间歇吸入电流；充电完成后， 持续吸入电流 40 个指示周期，即 51.2s，然后进入高阻态。 3 3 GND G 地线引脚。 ‒ 4, 5 NC ‒ 4 6 IREF 说明 无连接。建议接 GND。 I/O 最大充电电流设置以及禁止充电输入引脚。利用此引脚对地的外部电阻 RIREF 设置最大充 电电流，该最大电流与 RIREF 的关系如下： 24000 (mA ) ICHG ≤ 400mA: ICHG = RIREF ICHG > 400mA: ICHG = 20500 + 58 ( mA ) RIREF RIREF 单位是 kΩ。此电阻需要尽量靠近此引脚。当此引脚被拉高超过1.6V 时，充电功能 被禁止。 充电电压设置及海量电容中间电压平衡引脚。在充电状态且VBAT 大于2.0V 时，开始检测 此引脚的外部连接。 以SGM40560-4.3为例：此引脚为地电位时，设置最大充电电压为 4.3V；为 BAT 电位时， 设置最大充电电压为4.356V；悬空或为 BAT 半电位附近时，设置最大充电电压为5.363V， 且此引脚转入输出BAT 的半电位状态。当F 电压偏离 50% × VBAT 时，进行拉电流或灌电 流调整。 5 7 F I/O 6 8 BAT P 充电输出引脚。连接电池或电池和负载。建议靠近引脚接1μF或更大的 X5R 陶瓷电容。 EP EP GND IC 底部散热焊盘。内部与GND 连接，建议接焊盘来提高散热能力。此引脚不可作为电气连 接点。 注：I为输入，O为输出，IO为输入输出混合，G为地线，P为电源，IC保留用于内部连接，NC为无连接。 器件选型表 型号 最大充电电压（V） F 接 GND F 接 BAT F 悬空或接 BAT 半电位 SGM40560-3.65 3.65 3.709 4.547 SGM40560-4.05 4.05 4.108 5.045 SGM40560-4.2 4.2 4.257 5.235 SGM40560-4.3 4.3 4.356 5.363 SGM40560-4.4 4.4 4.466 5.484 SG Micro Corp www.sg-micro.com DECEMBER 2020 3 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 电气参数规格表 如无另外说明，规格表中的参数值均在以下条件下测量：TJ = +25℃，VIN = 5V，VBAT = 3.3V，F = GND，RIREF = 120kΩ，nCHG 悬空。 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 静态工作特性 输入电压范围 2.7 7.5 V 充电电流范围 5 700 mA 回退保持状态最大输出电流 (1) IP 700 VIN - VBAT = 1V，RIREF = 13kΩ mA 回退保持状态工作电流 IOPF IBAT = 0mA，平均 GND电流 72 110 μA 稳定充电状态工作电流 IOPN RIREF = 600kΩ，平均 GND电流 100 135 μA 二极管充电状态工作电流 IOPD VIN 通过10kΩ 电阻连接 5V，平均GND电流 15 无输入时BAT 漏电流 Disable 时VIN 工作电流 Disable 时BAT 漏电流 VIN 悬空，VBAT = 5.5V 0.08 IP_DIS IRB VIREF = 2V，平均 VIN 电流 7.5 ISD VIREF = 2V，平均 BAT电流 0.2 μA μA 10 μA μA 充电及回退保持特性 VCH 最大充电电压 +1.5%VCH +25%VCH F = GND，IBAT = 20mA F = BAT，IBAT = 20mA F 悬空或接 BAT 半电位， VIN = 6V，IBAT = 20mA SGM40560-3.65 3.623 3.65 3.677 SGM40560-4.05 4.023 4.05 4.077 SGM40560-4.2 4.173 4.2 4.227 SGM40560-4.3 4.273 4.3 4.327 SGM40560-4.4 4.373 4.4 4.427 SGM40560-3.65 3.680 3.709 3.738 SGM40560-4.05 4.079 4.108 4.137 SGM40560-4.2 4.228 4.257 4.286 SGM40560-4.3 4.327 4.356 4.385 SGM40560-4.4 4.437 4.466 4.495 SGM40560-3.65 4.511 4.547 4.583 SGM40560-4.05 5.009 5.045 5.081 SGM40560-4.2 5.199 5.235 5.271 SGM40560-4.3 5.327 5.363 5.399 SGM40560-4.4 5.448 5.484 5.520 V 预充电压 VRPR 预充电压与最大充电电压比例 56.5 60 64.5 % 阻性压降补偿电压 VRRDC 阻性压降补偿提升电压与最大充电电压比例 1.2 2 2.7 % 阻性压降补偿检测阈值电压 VRDCC 阻性压降补偿检测跌落阈值电压与最大充电电压比例 0.3 2.2 4.0 % 回退保持输出电压 VRFB 回退保持输出电压与最大充电电压比例 95.4 96 96.7 % 充满检测阈值电压 VRCC 充满检测阈值电压与最大充电电压比例 97 98.5 最大充电电流 ICHG RIREF = 120kΩ 178 200 222 RIREF = 600kΩ 34 40 46 充电终止电流 IEOC 充电终止电流与最大充电电流比例 15 20 25 % 预充电流 IPR 预充电流与最大充电电流比例 2.5 7.5 14 % 充满检测的电压浮充时间 tFLTING 44 % mA min 注：1. 此电流是 BAT 电压下降到 90% × VCH 时测得。 SG Micro Corp www.sg-micro.com DECEMBER 2020 4 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 电气参数规格表（续） 如无另外说明，规格表中的参数值均在以下条件下测量：TJ = +25℃，VIN = 5V，VBAT = 3.3V，F = GND，RIREF = 120kΩ，nCHG 悬空。 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 310 400 mV 输入和输出电压比较条件 上升阈值 VDH 下降阈值 VDL 进入二极管充电的输入电流 IDL 退出二极管充电的输入电流 IDH 8 25 mV VIN = VBAT + VDL 20 mA VIN = VBAT + VDH 0.8 mA 130 ℃ 芯片温度对充电电流的调制 充电电流温度调整阈值 TC 控制及IO特性组：nCHG指示驱动 VnCHG = 0.5V 1.6 2.5 3.5 VnCHG = 12V 2.2 4.0 5.6 0.01 1 mA nCHG 低电平吸入电流 ISNKL nCHG 高阻态漏电流 ILKG 充电指示低电平时间 tON 160 ms 充电指示周期 tC 1280 ms tEOC 51.2 s 充满后持续低电平时间 VnCHG = 12V，VIREF = 5.5V μA 控制及IO特性组：IREF禁止充电输入 VTIREF 1.4 1.5 1.6 V 2.57 控制及IO特性组：F均衡驱动 均衡驱动电压 均衡驱动灌电流判断阈值电压 均衡驱动灌电流判断阈值电压滞回 均衡驱动拉电流判断阈值电压 均衡驱动拉电流判断阈值电压滞回 2.70 2.83 V VSINKF V05R VBAT = 5.4V 2.77 2.83 V VSINKFHYS VBAT = 5.4V 2.74 F悬空，VBAT = 5.4V VSOFURCE VBAT = 5.4V VSOFURCEHYS VBAT = 5.4V 均衡驱动灌电流能力 ISINKF 均衡驱动拉电流能力 ISOURCEF 检测接 GND 阈值电压 VLF VBAT = 5.4V VLFHYS VBAT = 5.4V 检测接 GND 阈值电压滞回 检测接 BAT 阈值电压 检测接 BAT 阈值电压滞回 SG Micro Corp www.sg-micro.com 2.57 VBAT = 5.4V，VF = 2.9V VHF VBAT = 5.4V VBAT = 5.4V 2.66 V 2.63 V 60 mA 55 VBAT = 5.4V，VF = 2.5V VHFHYS V 0.52 mA 0.6 V 0.35 0.48 V 80% × VBAT 83.6% × VBAT V 76.4% × VBAT 79% × VBAT V DECEMBER 2020 5 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 特性曲线 如无另外说明，特性曲线测量在以下条件下测量：TJ = +25℃，VIN = 5V，F = GND，RIREF = 120kΩ。 18 5mA充电电流分布 18000 Samples VBAT = 95% × VCH RIREF = 4.8MΩ 12 6 40mA充电电流分布 24 Percentage of Samples (%) Percentage of Samples (%) 24 18000 Samples VBAT = 95% × VCH RIREF = 600kΩ 18 12 6 36.5 37.0 37.5 38.0 38.5 39.0 39.5 40.0 40.5 41.0 41.5 42.0 42.5 43.0 43.5 44.0 44.5 0 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 7.00 0 Programmed Charge Current (mA) 12 80mA充电电流分布 18000 Samples VBAT = 95% × VCH RIREF = 300kΩ 8 4 0 12 6 77.0 77.5 78.0 78.5 79.0 79.5 80.0 80.5 81.0 81.5 82.0 82.5 83.0 83.5 84.0 84.5 85.0 186 188 190 192 194 196 198 200 202 204 206 208 210 212 214 216 218 220 Programmed Charge Current (mA) Programmed Charge Current (mA) 400mA充电电流分布 18000 Samples VBAT = 95% × VCH RIREF = 60kΩ VIN = VCH + 1.5V 12 6 4.215 4.210 Output Voltage (V) 18 18000 Samples VBAT = 95% × VCH RIREF = 120kΩ 18 0 -20℃至+55℃充电电压温度系数 Charge Current = 20mA 4.205 4.200 4.195 4.190 4.185 0 350 355 360 365 370 375 380 385 390 395 400 405 410 415 420 425 430 435 440 445 Percentage of Samples (%) 24 200mA充电电流分布 24 Percentage of Samples (%) Percentage of Samples (%) 16 Programmed Charge Current (mA) Programmed Charge Current (mA) SG Micro Corp www.sg-micro.com 4.180 -20 -5 10 25 40 55 Temperature (℃) DECEMBER 2020 6 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 特性曲线（续） 如无另外说明，特性曲线测量在以下条件下测量：TJ = +25℃，VIN = 5V，F = GND，RIREF = 120kΩ。 nCHG 电流的恒流特性 4.5 5.380 5.376 3.5 +25% × VCH (V) InCHG (mA) 4.0 3.0 2.5 2.0 1.5 5.363V充满电压在-40℃至+125℃范围的电压变化 5.372 5.368 5.364 5.360 VIN = 6V Charge Current = 20mA F Floating 5.356 5.352 0 2 4 6 8 10 12 -50 -25 0 VnCHG (V) Battery Voltage (V) Minimum IN-BAT Voltage (V) +25℃ 0.4 0.2 100 200 300 400 125 500 600 700 200 Charge Current 4.3 80 3.7 40 3.5 800 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 VBAT = 3.9V 5V/div VIN 5V/div SG Micro Corp www.sg-micro.com 50mA/div 50mA/div Time (50ms/div) 0 输入 0V ~ 5V 时输出电流和 nCHG 电压的波形 VnCHG SGM40560-4.2 3.2 Time (Hours) 5V/div VIN 120 Battery Voltage 3.9 电池电压 2V 时输入 0V ~ 5V 的输出电流变化情况 VBAT = 2V 160 4.1 Charge Current (mA) IBAT 150 RIREF = 133kΩ ICHG falls 10% 0 100 Charge Current (mA) +55℃ 0.6 0 75 4.5 1 0.8 50 180mA充电时的 I-V 曲线 2个温度下压差和恒流电流的关系曲线 1.2 25 Temperature (℃) IBAT SGM40560-4.2 Time (1s/div) DECEMBER 2020 7 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 特性曲线（续） 如无另外说明，特性曲线测量在以下条件下测量：TJ = +25℃，VIN = 5V，F = GND，RIREF = 120kΩ。 输入0V、5V，串联10kΩ电阻 输出到 SGM40560 时输入电流和电池电流波形 ~ ~ ~ ~ ~ ~ Time (500ms/div) SG Micro Corp www.sg-micro.com VIN 5A/div SGM40560-4.2 50μA/div IBAT 50μA/div IVIN 20V/div VIN 5V/div VBAT = 3.9V 30V浪涌测试电压电流波形 IVIN Time (50μs/div) DECEMBER 2020 8 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 原理框图 VIN BAT VREF VIN Pre Reg Enable VOS ++ BAT _ UVLO + VCC _ VREF Charge Control IREF VCC F + _ BAT _ + Die Temp 130℃ 50% × VBAT GND nCHG 图 2. SGM40560内部原理示意 nCHG 驱动时序 VIN - VBAT > VDH VIN IBAT tC < 20% × ICHG or floating time-out tON tEOC InCHG (High: sinking) 图 3. nCHG驱动时序图 SG Micro Corp www.sg-micro.com DECEMBER 2020 9 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 充电周期示意图 电池内阻或线阻 引起的电压跌落 > 97.8%×VCH VCH 96%×98.5%×VCH ICHG ICHG VBAT 20%×ICHG 或浮充超时 60%×VCH 7.5%×ICHG 预充电 恒流充电 恒压充电 满电 再充电 图 4. SGM40560 充电周期示意图（阻性压降小于 2.2% × VCH） 电池内阻或线阻 引起的电压跌落 < 97.8%×VCH 102%×VCH VCH 96%×98.5%×VCH ICHG ICHG 20%×ICHG VBAT 或浮充超时 60%×VCH 7.5%×ICHG 预充电 恒流充电 恒压充电 阻性压降补偿 满电 再充电 图 5. SGM40560 充电周期示意图（阻性压降大于 2.2% × VCH） SG Micro Corp www.sg-micro.com DECEMBER 2020 10 SGM40560 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 功能、原理及使用说明 SGM40560 充电过程设计是在传统恒流恒压充电过程基 础上针对小型电池应用做了多项改进，包括适应小容量 电流控制精度要求、连续但不稳定外部电源供应和持续 挂有负载时快速安全充电。如配合成本低廉的松耦合线 圈实现无线充电和利用太阳能电池补充电力等。 SGM40560具有预充、快充、涓流浮充、回退供应保持、 阻性压降补偿和再充电等功能。最大充电电流ICHG由外 加电阻RIREF设置。当输出电压低于最大充电电压的60% 时，以7.5% × ICHG的电流预充电，之后以设置的ICHG快 速充电，直到输出电压大于最大充电电压的98.5%且超 过44分钟或者充电电流小于20% × ICHG（此条件做为满 电判断条件）后，开始进入恒压功能的回退供应保持状 态，回退电压比最大充电电压低4%。回退后，若输出电 压跌落超过最大充电电压的2.2%，则进行阻性压降补偿， 将输出电压再提高2%；若跌落未超过最大充电电压的 2.2%，则仍维持回退电压输出。当输出电压再下降1.5% 时，退出回退供应保持状态，重新启动一次充电过程。 F悬空时，当满电判断条件满足后，不进入回退供应保持 状态，而是维持最大充电电压输出。 SGM40560 给电池充电有两条路径，一条是功率管充电， 一条是肖特基二极管充电。上电时，首选二极管给电池 充电，当输入输出压差大于VDH 时，二极管断开，切换到 功率管给电池充电；当输入输出压差小于VDL 时，功率管 断开，二极管再次给电池充电。二极管充电的电流，由 输入输出压差决定。功率管充电的电流，由 RIREF 电阻设 置决定。二极管充电时，SGM40560 静态电流很小（约 15μA），非常适用于类似太阳能电池的微弱能源供电系统。 当检测到输出电压达到最大充电电压的98.5%时，强制转 入具有恒压功能的功率管充电，可以防止电池过度充电。 SGM40560 开始充电时， 会以设置的 ICHG 充电一定时间， 约 20ms，用于激活电池。内部带有 UVLO 功能，阈值电 压约 2.4V，滞回 200mV。但当输入电压低于 2.2V 时， 并不会立刻停止充电，而是等待一个指示周期才动作， 这样能更有效的维持充电电流的稳定。 SGM40560 依赖与电路板之间良好的热接触导热和散热。 当器件本身温度高于+130℃时，主动降低充电电流，防 止过热损坏。当整机是一个小型装置时，装置本身的散 SG Micro Corp www.sg-micro.com 热能力以及特定应用场景对其发热的承受程度会决定 SGM40560的最大耗散功率。 充电电流的设计选择需要综合考虑电池容量和输入供应 的负载特性。最大充电电压需要参考电池或海量电容的 电压规格选择。根据选择确定引脚 F 的接法；F 的接法与 最大充电电压的关系见“器件选型表”。 F 悬空或者接近 BAT 电压的一半时，转入输出 BAT 半电 位功能。当其偏离 50% × VBAT 时，具有约 55mA 的拉灌 电流能力。 充满电后的动作设计 如果充电后外部电源供应持续存在，SGM40560 改为以 回退电压保持输出，放开恒流限制持续参与对负载系统 的供电。该回退电压比最大充电电压低 4%；维持在此回 退电压下不影响电池的循环寿命。这个设计避免了长时 间维持最高电压引起的快速老化和持续交替充放电的正 常老化，同时也可使电池维持在接近饱和容量的充满程度。 当外部电源供应不能维持回退电压，输出电压低于回退 电压的98.5%或者出现超过一个指示周期时，退出回退保 持，重新启动一次充电过程。 阻性压降补偿原理 SGM40560检测到满电判断条件满足后，停止充电并检 查输出端电压变化。如果输出端电压未跌落2.2%，则将 维持对充满状态的判定，以回退电压维持输出；反之则 启动补偿，提高输出端电压约2%，再次充电并以这个电 压作为最大充电电压。电压跌落仅检测一定时间，且只 补偿一次，最终仍以回退电压维持输出。 松调制供应充电 SGM40560设计可在输入电压略高于电池电压和接近其 最高可承受电压时进行充电，并且不要求持续稳定地供 应电流和电压。采用输出能力有限的电源时，可以将IREF 引脚接GND，使SGM40560在充电工作时处在饱和导通 状态，最大限度地利用电源的供应能力和SGM40560的 电流通过能力；这种饱和导通状态，仍具有防止电池过 度充电功能，即接近最大充电电压的98.5%后，进入恒压 充电。 DECEMBER 2020 11 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 SGM40560 功能、原理及使用说明（续） 小容量电池充电 对于小容量电池（例如海量电容），充电电流小，负载电 流占充电电流的比例较大，进入浮充后仍有较大充电电 流，该电流在充电路径的等效串联电阻上会产生压降， 导致电池端电压低于BAT引脚电压。SGM40560自动检测 此阻性压降，如果阻性压降超过 2.2%，则将相应提高最 大充电电压进行补偿。 参考图 1，SGM40560的充电电流由电阻 RIREF 设置。如 果需要外部控制充电电流，可参考图 6，利用控制器的 IO 产生不同的电流设置或利用 PWM 合成一个电压作用到 电流设置电阻的一端，进行细致的控制。 RE RE IO IREF RI RI IO SGM40560 IREF CPWM 图 6a SGM40560 图 6b 图 6. 两种控制充电电流的方式 图 6a 对应的公式为：   1 1 V +  − IO ICHG ≤ 400mA: ICHG=  1.185 ×  R R RE  E I     1 1 V +  − IO  RE RI  RE ICHG > 400mA: ICHG=  1.185 ×    × 20250 ( mA )    × 17300 + 58 ( mA )  衡串联电池的电压。均衡只在充电过程中进行；达到均 衡后，消耗 BAT 端的电流约 4μA。没有充电电源时均衡 电路不消耗电力。 镍氢电池允许浮充电压增高时自放电增加，浮充以自放 电达成电压平衡。SGM40560 不具备均衡镍氢电池串能 力；用于镍氢电池充电时，根据 2 节或 3 节串连的电压来 选择一个合适电压的型号尾缀并利用 F 引脚连接微调。 轻指示负载设计 参考图 3 部分的示意图，SGM40560在充电期间以1/8的 占空比输出（吸入）恒流，充满后连续输出 40个指示周 期。配合其2.5mA恒流输出，可适应外部供电较弱的情况。 当采用 IO 读取充电状态时，可在 nCHG直接并联电容， 利用电容在nCHG 不驱动（高阻）的阶段保持其输出状态， 方便读取。 并联扩大充电电流和饱和导通充电 并 联 使 用 多 个 SGM40560 可 以 扩 大 充 电 电 流 。 多 个 SGM40560 分散布置可扩大散热面积。并联时每个芯片 各自配置 RIREF， 可选择任意一个芯片配置其 RIREF 略小， 则其充电电流将略大于其它芯片（以小 9%为例，充电电 流大 10%），则该芯片充满检测略滞后其它芯片，可以以 该芯片的 nCHG 作为并联后整体的指示输出。 D 表示 IO 信号的占空比。RE 和 RI 单位是 kΩ。 当使用功率有限的源给相对于源而言容量较大的电池充 电时，源的电流供应能力往往低于电池的安全充电电流。 例如，最大功率 5W-10 串的太阳能电池板最大输出能力 为1.2A-4V，以 0.7C 计、低于 1.8Ah 电池的安全电流。 这时按照电池的安全电流设置充电电流，在恒流充电期 间 SGM40560 将处于饱和导通状态，而仅仅当电池电压 接近充满后 SGM40560 才开始控制充电电流。在这个状 态下的充电电流受源自身的能力限制，SGM40560 插入 的消耗由其导通电阻决定，可以有效利用源的能力。 适用不同电压的电池种类 配合储能电容改善突发负载的冲击 选择不同尾缀的型号后，SGM40560进一步通过对 F 引脚 的不同连接，选择不同的电压微调范围，可适应大多常 见电池的充电电压。充满后输出电压回退则进一步保证 了安全和长效。 SGM40560 的恒压恒流控制能力可用于隔离突发负载对 小容量电池或脆弱电源系统的冲击，例如隔离 NB IoT 和 GPRS 的传输突发，防止系统电源崩溃。负载突发时由储 能电容供电，SGM40560 的充电电压设置到系统可承受 的较高电压，充电电流设置到适合电源特性的水平。  图 6b 对应的公式为：  1.185 − VIO × D   × 20250 ( mA ) RE + RI   ICHG= ≤ 400mA: ICHG   1.185 − VIO × D   × 17300+58 ( mA ) RE + RI   ICHG= > 400mA: ICHG  SGM40560 设计在用于较低单节电压的钛酸锂电池和 EDLC 海量电容的 2 节串联应用时，可对电池串充电，均 SG Micro Corp www.sg-micro.com DECEMBER 2020 12 SGM40560 小容量紧凑电池充电器 可用于松耦合无线充电和太阳能充电 版本更新记录 注: 旧版本页码可能会与新版本页码不一致。 DECEMBER 2020 ‒ REV.A 至 REV.A.1 更新电气参数 ....................................................................................................................................................................................................... 5 非正式版本 (JANUARY 2020) 至 REV.A SG Micro Corp www.sg-micro.com DECEMBER 2020 13 PACKAGE INFORMATION PACKAGE OUTLINE DIMENSIONS TDFN-2×2-6AL e D L N6 D1 E1 E N3 N1 b BOTTOM VIEW TOP VIEW 1.60 0.55 1.00 A 2.60 A1 A2 SIDE VIEW 0.30 0.65 RECOMMENDED LAND PATTERN (Unit: mm) Symbol Dimensions In Millimeters MIN MAX A 0.700 A1 0.000 A2 Dimensions In Inches MIN MAX 0.800 0.028 0.050 0.000 0.203 REF 0.031 0.002 0.008 REF D 1.900 2.100 0.075 0.083 D1 1.500 1.700 0.059 0.067 E 1.900 2.100 0.075 0.083 E1 0.900 1.100 0.035 0.043 b 0.250 0.350 0.010 e L SG Micro Corp www.sg-micro.com 0.650 BSC 0.174 0.014 0.026 BSC 0.326 0.007 0.013 TX00132.000 PACKAGE INFORMATION PACKAGE OUTLINE DIMENSIONS SOIC-8 (Exposed Pad) 3.302 D e E E1 2.413 E2 5.56 1.91 b D1 1.27 0.61 RECOMMENDED LAND PATTERN (Unit: mm) L A A1 c θ A2 Symbol Dimensions In Millimeters MIN MAX A 1.700 0.067 A1 0.000 0.100 0.000 0.004 A2 1.350 1.550 0.053 0.061 b 0.330 0.510 0.013 0.020 c 0.170 0.250 0.007 0.010 D 4.700 5.100 0.185 0.201 D1 3.202 3.402 0.126 0.134 E 3.800 4.000 0.150 0.157 E1 5.800 6.200 0.228 0.244 E2 2.313 2.513 0.091 e SG Micro Corp www.sg-micro.com Dimensions In Inches MIN MAX 1.27 BSC 0.099 0.050 BSC L 0.400 1.270 0.016 0.050 θ 0° 8° 0° 8° TX00013.000 PACKAGE INFORMATION TAPE AND REEL INFORMATION REEL DIMENSIONS TAPE DIMENSIONS P2 W P0 Q1 Q2 Q1 Q2 Q1 Q2 Q3 Q4 Q3 Q4 Q3 Q4 B0 Reel Diameter K0 A0 P1 Reel Width (W1) DIRECTION OF FEED NOTE: The picture is only for reference. Please make the object as the standard. KEY PARAMETER LIST OF TAPE AND REEL Reel Diameter Reel Width W1 (mm) A0 (mm) B0 (mm) K0 (mm) P0 (mm) P1 (mm) P2 (mm) W (mm) Pin1 Quadrant TDFN-2×2-6AL 7″ 9.5 2.30 2.30 1.10 4.0 4.0 2.0 8.0 Q1 SOIC-8 (Exposed Pad) 13″ 12.4 6.40 5.40 2.10 4.0 8.0 2.0 12.0 Q1 SG Micro Corp www.sg-micro.com TX10000.000 DD0001 Package Type PACKAGE INFORMATION CARTON BOX DIMENSIONS NOTE: The picture is only for reference. Please make the object as the standard. KEY PARAMETER LIST OF CARTON BOX Length (mm) Width (mm) Height (mm) Pizza/Carton 7″ (Option) 368 227 224 8 7″ 442 410 224 18 13″ 386 280 370 5 SG Micro Corp www.sg-micro.com DD0002 Reel Type TX20000.000