4056

4056_SPEC 1A 线性充电管理芯片 4056 规格书 Revision 1.1 2019-04-07 1/11页 湖南融和微电子有限公司服务电话18682402702 4056_SPEC_Ver1.1 04/07/2019 4056_SPEC 目 录 1. 简介........................................................................................................................................................................... 3 2. 特点........................................................................................................................................................................... 3 3. 产品应用....................................................................................................................................................................... 3 4. 封装引脚示意图及描述............................................................................................................................................. 3 5. 订购信息....................................................................................................................................................................... 5 6. 功能描述....................................................................................................................................................................... 5 7. 应用电路图................................................................................................................................................................... 8 8. 电气参数....................................................................................................................................................................... 8 8.1 最大绝对额定值.............................................................................................................................................. 8 8.2 DC电气参数.....................................................................................................................................................8 9. 封装信息(ESOP8).................................................................................................................................................... 10 2/11页 湖南融和微电子有限公司服务电话18682402702 4056_SPEC_Ver1.1 04/07/2019 4056_SPEC 1. 简介 2. 特点 4056是一款用于单节锂离子电池充电的恒定电流/  高达1000mA的可编程充电电流 恒定电压线性充电器。底部带有散热片的ESOP8  无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管 封装与较少的外部元件数目使其成为便携式应用  恒定电流/恒定电压操作，并具有在无过热危险 的理想选择。4056可以适合USB电源和适配器电 的情况下实现充电最大化的热调节功能  精度达到±1.5%的4.2V预设充电电压 源工作。 由于采用了内部PMOSFET架构，加上防倒充电  用于电池电量检测的充电电流监控器输出 路，所以不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电  自动再充电 电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温  充电状态双输出、无电池和故障状态显示 度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于  C/10充电终止 4.2V，而充电电流可通过一个电阻进行外部设置。当充  2.9V涓流充电 电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，  软启动限制了浪涌电流 4056将自动终止充循环。  电池温度监测功能 当输入电压被拿掉时，4056自动进入一个低电流  封装：ESOP8 状态。4056 在有电源时也可置于停机模式， 从而将供电 电流降至55uA。4056的其他特点包括电 池温度检测、 欠压 闭锁 、 自动 再充 电和 两个 用于 指示充电、结束的 LED状态引脚。 3. 产品应用 移动电话、PDA、数码相机、便携式设备、各种充电 器、GPS、MP3、MP4播放器 4. 封装引脚示意图及描述 图 1 4056 引脚示意图 3/11页 湖南融和微电子有限公司服务电话18682402702 4056_SPEC_Ver1.1 04/07/2019 4056_SPEC 表 1 引脚功能描述 管脚名称 管脚序号 I/O 描述 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 ％ TEMP 1 IO 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 被 暂 停 。 如 果 TEMP 直 接 接 GND ， 电 池 温 度 检 测 功 能取消，其他充电功能正常。 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。在预充电阶 段，此管脚的 电压被调制在0.1V；在恒流充电阶段，此管 脚的电压被固定在 ISET 2 IO 1V。在充电状态的所有模式， 测量该管脚的电压都可以根据下 面的公式来估算充电电流： V I BAT = ISET *1000 R ISET GND 3 P 地 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 VCC 4 P VCC与BAT管脚的电压差小于30mV时，4056将进入低功耗 的停机模式，此时BAT管脚的电流小于2uA。 电池连接端。将电池的正端连接到此管脚。在芯片被禁止 BAT 5 O 工作或者睡眠模式，BAT管脚的漏电流小于2uA。BAT管脚向电 池提供充电电流和4.2V的限制电压。 STDBY 6 OD 电池充电完成指示端。当电池充电完成时被内部开关拉到低电 平，表示充电完成。除此之外，管脚将处于高阻态。 漏极开路输出的充电状态指示端。当充电器向电池充电时， CHRG 7 OD 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。 芯片使能输入端。高输入电平将使4056处于正常工作状态； CE 8 I 低输入电平使4056处于被禁止充电状态。CE管脚可以被 TTL电平或者CMOS电平驱动。 EPAD 散热片 I：输入 OD：CMOS开漏输出 IO：输入输出 P：电源/地 4/11页 湖南融和微电子有限公司服务电话18682402702 4056_SPEC_Ver1.1 04/07/2019 4056_SPEC 5. 订购信息 表2 订购信息 产品型号 产品封装 包装/数量 产品印章 4056 ESOP8 Tape and Reel / 3000 units 4056 ADxxxx 6. 功能描述 4056是专门为一节锂离子或锂聚合物电池而设计的线性充电器电路，利用芯片内部的功率晶体管对电池进 行恒流和恒压充电。充电电流可以用外部电阻编程设定，最大持续充电电流可达1A，不需要另加阻流二极管和 电流检测电阻。4056包含两个漏极开路输出的状态指示输出端，充电状态指示端CHRG和电池故障指示输出端 STDBY。芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过145℃时自动降低充电电流，这个功能可以使用户最大限度 的利用芯片的功率处理能力，不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件。 当输入电压大于电源低电压检测阈值和芯片使能输入端接高电平时，4056开始对电池充电，CHRG管脚输 出 低电平，表示充电正在进行。如果电池电压低于2.9V，充电器用小电流对电池进行预充电。当电 池电压超过 2.9V 时，充电器采用恒流模式对电池充电，充电电流由ISET管脚和GND之间的电阻RISET确定。 当电池电压接近 4.2V电压时，充电电流逐渐减小，4056进入恒压充电模式。当充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束， CHRG端输出高阻态，STDBY端输出低电位。 充电电流的设定 充电电流是采用一个连接在ISET引脚与地之间的电阻器来设定的。设定电阻器和充电电流采用下列公 式来计 算： R ISET  1000 IBAT 客户应用中，可根据需求选取合适大小的R ISET ，R ISET 与充电电流的关系可参考下表： 表 3 RISET 与充电电流对应关系 RISET(K) IBAT(mA) 20 50 10 100 5 200 2 500 1.5 666 1.2 830 1 1000 5/11页 湖南融和微电子有限公司服务电话18682402702 4056_SPEC_Ver1.1 04/07/2019 4056_SPEC 充电终止 当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值的1/10时，充电循环被终止。该条件是通过采用一 个 内部滤波比较器对ISET引脚进行监控来检测的。当ISET引脚电压降至100mV以下的时间超过tTERM (一般 为 1.8ms)时，充电被终止。充电电流被锁断，4056进入待机模式，此时输入电源电流降至55μA。（注： C/10 终 止在涓流充电和热限制模式中失效）。 充电时，BAT引脚上的瞬变负载会使ISET引脚电压在DC充电电流降至设定值的1/10之间短暂地降至100mV以 下。终止比较器上的1.8ms滤波时间（tTERM）确保这种性质的瞬变负载不会导致充电循环过早终止。一旦平均 充电电流降至设定值的1/10以下，4056即终止充电循环并停止通过BAT引脚提供任何电流。在这种状态下， BAT引脚上的所有负载都必须由电池来供电。在待机模式中，4056对BAT引脚电压进 压降到4.05V的再充电电压门限(VRECHRG)以下，则另一个充电循环开始并再次 行连续监控。如果该引脚电 向电池供应电流。 充电状态指示器 4056有两个漏极开路状态指示输出端：CHRG和STDBY。当充电器处于充电状态时，CHRG为低输 出。在其他状态下，CHRG处于高阻态。当电池温度处于正常温度范围之外，CHRG和STDBY都输出高 阻 态。 当TEMP端典型接法使用时,当电池没有接到充电器时,表示故障状态:红灯和绿灯都不亮。 在TEMP端接GND时,电池温度检测不起作用,当电池没有接到充电器时，CHRG输出脉冲信号表示没 有安装电池，当电池连接端BAT管脚的外接电容为10uF时，CHRG闪烁频率为1.4秒。 当不用状态指示功能时，将不用的状态指示输出端接到地。 表 4 充电指示 充电状态 红灯 CHRG 绿灯 STDBY 正在充电状态 亮 灭 电池充满状态 灭 亮 灭 灭 闪烁 亮 欠压，电池温度过高，过低 等故障状态,或无电池接入 (TEMP使用) BAT端接10uF电容， TEMP接地 热限制 如果芯片温度升至约140℃的预设值以上，则一个内部热反馈环路将减小设定的充电电流,直到150℃ 以上减小电流至0。该功能可防止4056过热，并允许用户提高给定电路板功率处理能力的上限而没有损坏 4056的风险。在保证充电器将在最坏情况条件下自动减小电流的前提下，可根据典型（而不是最坏情况） 环 境温度来设定充电电流。 电池温度监测 为了防止温度过高或者过低对电池造成的损害，4056内部集成有电池温度监测电路。电池温度监测 6/11页 湖南融和微电子有限公司服务电话18682402702 4056_SPEC_Ver1.1 04/07/2019 4056_SPEC 是通过测量TEMP管脚的电压实现的，TEMP管脚的电压是由电池内的NTC热敏电阻和一个电阻分压网络 实现的。 4056将TEMP管脚的电压同芯片内部的两个阈值VLOW和VHIGH相比较，以确认电池的温度是否超 出正常范围。在4056内部，VLOW被固定在45%×VCC，VHIGH被固定在80%×VCC。如果TEMP管脚的 电压VTEMPVHIGH，则表示电池的温度太高或者太低，充电过程将被暂停；如果 TEMP管脚的电压VTEMP在VLOW和VHIGH之间，充电周期则继续。 如果 将TEMP管脚接到地线，电池温度监测功能将被禁止。 电压闭锁 一 个 内 部 欠 压 闭 锁 电 路 对 输 入 电 压 进 行 监 控 ， 并 在 VCC 升 至 欠 压 闭 锁 门 限 以 上 之 前 使 充 电 器 保 持 在 停 机 模 式 。 UVLO电 路 将 使 充 电 器 保 持 在 停 机 模 式 。 如 果 UVLO比 较 器 发 生 跳 变 ， 则 在 VCC升 至 比 电 池 电 压 高100mV之前充电器将不会退出停机模式。 手动停机 在充电循环中的任何时刻都能通过置CE端为低电位或去掉R ISET （从而使ISET引脚浮置）来把4056 置 于停机模式。这使得电池漏电流降至2μA以下，且电源电流降至55μA以下。重新将CE端置为高电位或 连接设定电阻器可启动一个新的充电循环。 自动再启动 一旦充电循环被终止，4056立即采用一个具有1.8ms滤波时间（tRECHRG）的比较器来对BAT引脚上的电压 进行连续监控。当电池电压降至4.05V（大致对应于电池容量的80％至90％）以下时，充电循环重新开始。这确 保了电池被维持在（或接近）一个满充电状态，并免除了进行周期性充电循环启动的需要。 在再充电循环过程中， CHRG引脚输出进入一个强下拉状态。 热考虑 由于ESOP8封装的外形尺寸很小，因此，需要采用一个热设计精良的PCB板布局以最大幅度地增加 可使用的充电电流，这一点非常重要。用于耗散IC所产生的热量的散热通路从芯片至引线框架，并通过 部的散热片到达PCB板铜面。PCB板铜面为散热器。散热片相连的铜箔面积应尽可能地宽阔，并向外 底 延伸 至较大的铜面积，以便将热量散播到周围环境中。至内部或背部铜电路层的通孔在改善充电器的总 体热性 能方面也是颇有用处的。当进行PCB板布局设计时，电路板上与充电器无关的其他热源也是必须 予以考 虑的，因为它们将对总体温升和最大充电电流有所影响。 充电电流软启动 4056包括一个用于在充电循环开始时最大限度地减小涌入电流的软启动电路。当一个充电循环被启动时， 充电电流将在20μs左右的时间里从0上升至满幅全标度值。在启动过程中，这能够起到最大限度地 减小电源上的瞬 变电流负载的作用。 7/11页 湖南融和微电子有限公司服务电话18682402702 4056_SPEC_Ver1.1 04/07/2019 4056_SPEC 7. 应用电路图 图2 应用电路图 8. 电气参数 8.1 最大绝对额定值 表 5 最大绝对额定值 项 目 符 号 范 围 单 位 VCC -0.3～7 V VI / VO -0.3～7 V BAT 充电电流 IBAT 1000 mA 工作温度 TOPR -40 ~ 85 ℃ 储藏温度 TSTG -60 ~ 125 ℃ VESD 3000 V 工作电压 输入/输出电压 ESD 水平(HBM) 8.2 DC电气参数 表 6 电气参数表 参数 符号 输入电源电压 VCC 输入电源电流 最小 典型 最大 值 值 值 4 5 7 V 充电模式，RISET=1K 150 500 uA 待机模式(充电终止) 50 100 uA 条件 ICC 8/11页 湖南融和微电子有限公司服务电话18682402702 4056_SPEC_Ver1.1 单位 04/07/2019 4056_SPEC 停机模式(RISET未连接， VCC