HX4054A

HX4054A 500mA 锂电池充电器 概述 HX4054A 是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器，简 单的外部应用电路非常适合便携式设备应用，适合 USB 电源和适配器电源工作，内部采用防倒充电路，不需要外 部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便 在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。 HX4054A 充电截止电压为 4.2V, 充电电流可通过外部电阻 进行设置。当充电电流降至设定值的 1/10 时，HX4054A 将 自动结束充电过程。 当输入电压被移掉后，HX4054A 自动进入低电流待机状 态，将待机电流降至 1uA 以下。HX4054A 在有输入电源时 也可置于停机模式，从而将工作电流降至 30uA。 特点              锂电池正负极反接保护（没充电的情况下） 最大充电电流：500mA 无需 MOSFET、检测电阻器和隔离二极管 智能热调节功能可实现充电速率最大化 智能再充电功能 预充电压：4.2V±1% C/10 充电终止 4C/10 涓流充电电流 待机电流 30uA BAT 超低自耗电 1uA 2.9V 涓流充电阈值 单独的充电、结束指示灯控制信号 封装形式：SOT23-5 应用     手机、PDA、MP3/MP4 蓝牙耳机、GPS 充电座 数码相机、Mini 音响等便携式设备 典型应用电路 注： R1 电阻建议不要省列与 C1 构成 RC 滤波防止过充电压。如果 R1 电阻不接 C1 使用 10UF 以上电容。典型运用电路 仅供参考，其它以实际运用为准。 V1.5 1 HX4054A 500mA 锂电池充电器 管脚 SOT23-5L 定购信息 封装 SOT23-5L 定购型号 HX4054A 包装形式 产品正印 极限参数（注 1） 符号 VCC PROG BAT CHRG TBAT_SHT IBAT IPROG TOP TSTG 参数 输入电源电压 PROG 脚电压 BAT 脚电压 CHRG 脚电压 BAT 脚短路持续时间 BAT 脚电流 PROG 脚电流 工作环境温度 储存温度 HBM ESD MM 注 1：最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏。 V1.5 额定值 -0.3~7 -0.3~0.3 -0.3~7 -0.3~7 连续 600 600 -40~85 -65~125 2000 200 单位 V V V V mA uA ℃ ℃ V V 2 HX4054A 500mA 锂电池充电器 电气参数（注 2，3） 无特殊说明， VIN=5V ，Ta=25℃ 符号 参数 VCC 输入电源电压 ICC 输入电源电流 VFLOAT IBAT 输出浮充电压 BAT 引脚电流 测试条件 典型值 5 110 40 30 最大值 6 350 200 200 4.158 4.2 4.242 V RPROG=10K，电流模式 80 100 120 0 mA RPROG=2K，电流模式 400 500 600 mA 0 2 μA 0 200 40 2.9 100 3.7 3.7 150 60 1.0 0.3 20 100 2 μA mA mA V mV V V mV mV V V μA mV 充电模式，RPROG=2K 待机模式(充电终止) 停机模式(RPROG 未连接， VCC＜VBAT,VCC＜VUV,VCE=0V) 0℃≤TA≤85℃ 最小值 4.0 停 机 模 式 （ RPROG 未 连 接 或 VCE=0V） ITRIKL 涓流充电电流 VTRIKL VTRHYS VUV VUVHYS 涓流充电阈值电压 涓流充电迟滞电压 VCC 欠压保护阈值电压 VCC 欠压保护迟滞电压 VASD VCC-VBAT 阈值电压 VPROG VCHRG ICHRG ΔVRECHRG TLIM PROG 引脚电压 CHRG引脚输出低电压 CHRG引脚弱下拉电流 再充电电池阈值电压 限定温度模式结温 睡眠模式，VCC=0 VBAT＜VTRIKL,RPROG=2K VBAT＜VTRIKL,RPROG=10K RPROG=10K，VBAT 上升 RPROG=10K VCC 上升 VCC 下降 VCC 上升 VCC 下降 RPROG=2K，电流模式 ICHRG=5 mA VCHRG=5V VFLOAT-VRECHRG 2.7 3.5 3.5 0.9 8 70 RON 功率 FET 导通电阻 TSS 软启动时间 IBAT=0 至 IBAT=1000V/RPROG TRECHRG 1 再充电比较器滤波时间 VBAT 下降 TTERM 1 结束比较器滤波时间 IBAT 降至 ICHG/10 以下 IPROG PROG 引脚上拉电流 注 2：典型参数值为 25℃条件下测得的标准参数值。 注 3：规格书的最小、最大规范范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。 V1.5 3.0 3.9 3.9 1.1 0.6 40 150 115 800 20 2 2 2 3 3 单位 V uA uA uA ℃ mΩ uS mS mS μA 3 HX4054A 500mA 锂电池充电器 内部框图 工作原理 HX4054A 是专门为一节锂离子电池 或锂聚合物电池而设 计的线性充电器，芯片集成功率晶体管，充电电流可以 用外部电阻设定，最大持续充电电流可达500mA , 不需要 另加阻流二极管和电流检测电阻。HX4054A包含一个漏极 开路输出的状态指示端，用于指示正在充电或充电完成。 充电时管脚CHRG输出低电平，表示充电正在进行，充电 完成后，CHRG下拉电流变为20uA。 如果电池电压低于2.9V，HX4054A用小电流对电池进行预 充电。当电池电压超过2.9V时，采用恒流模式对电池充 电，充电电流由PROG管脚和GND之间的电阻RPROG确 定。当电池电压接近4.2V电压时，充电电流逐渐减小， HX4054A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端由强电流下拉变为20uA 弱电流下拉。充电结束阈值是恒流充电电流的10%。 V1.5 当电池电压降到再充电阈值4.1V以下时， HX4054A自动开 始新的充电周期。芯片内部的高精度电压基准源、误差 放大器和电阻分压网络确保电池端调制电压的精度在1% 以内，满足锂离子电池和锂聚合物电池的要求。当输入 电压低于欠压锁定阈值电压或者输入电压低于电池电压 时，充电器进入低功耗的睡眠模式，此时电池端消耗的 电流小于 2uA。 HX4054A 内部的智能温度控制电路在芯片的结温超过 115℃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，不用担心因为过热而损 坏芯片或者外部元器件。这样，用户在设计充电电流时， 可以不用考虑最坏情况，而只是根据典型情况进行设计 因为在最坏情况下，HX4054A会自动减小充电电流。 4 HX4054A 500mA 锂电池充电器 引脚功能 CHRG(PIN1):充电状态指示端 当充电器向电池充电时，CHRG引脚被内部开关拉到低电 平，表示充电正在进行；当充电结束时，CHRG下拉电流 变为20uA；当VCC输入电压低于欠压锁定阈值或VCC与 BAT 管脚的电压差小于30mV时，CHRG管脚处于高阻 态。 GND(PIN2):电源地 BAT(PIN3):电池正连接端 将电池的正端连接到此管脚。在芯片被禁止工作或者睡 智能再充电 在待机模式中， HX4054A 对 BAT 引脚电压进行监控，只 有当 BAT 引脚电压低于再充电阈值电压 4.05V时(对应电 池容量 80%～90%)，才会开始新的充电循环，重新对电 池进行充电，这就避免了对电池进行不必要的反复充电, 有效延长电池的使用寿命。 增加热调节电阻 降低IC的VCC与BAT两端的压降能够显著减少IC中的 耗。在热调节时，这具有增加充电电流的作用。实现方 式可以在输入电源与VCC之间串联一个0.3Ω的功率电阻 或正向导通压降小于0.5V的二极管，从而将一部分功率 耗掉。 眠模式，BAT管脚的漏电流小于3uA,BAT管脚向电池提供 充电电流和4.2V的限制电压。 充电电流软启动 VCC(PIN4):输入电压正端 HX4054A内置了软启动路。当一个充电循环被启动时,充 电电流将在20uS的时间从零逐渐上升至恒流充电电流。 此管脚的电压为内部电路的工作电源。VCC输入电压必须 大于欠压锁定阈值且同时大于BAT电压100mV时，充电 才会开始。当VCC输入电压低于欠压锁定阈值或VCC与 BAT管脚的电压差小于30mV时， HX4054A 将进入低功耗 的停机模式，此时BAT管脚的消耗电流小于2uA。 PROG(PIN5):恒流充电电流设置端 从PROG管脚连接一个电阻到GND 可以对充电电流进 行设定。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算： RPROG=1000V/IBAT 根据需要的充电电流IBAT来确定电阻器RPROG的阻值。在 涓流充电阶段，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1V。 应用说明 充电状态指示器 CHRG为漏极开路状态指示输出端,CHRG有3种状态指 示，强电流下拉（约10mA），弱电流下拉（20uA），高 阻态。当充电器处于充电状态时，CHRG被强拉到低电 平，充电结束后，CHRG下拉电流变为20uA，当VCC输入 电压低于欠压锁定阈值或VCC与BAT管脚的电压差小于 30mV时,CHRG管脚处于高阻态。 如果不使用状态指示功能时，将CHRG浮空或接地。 智能温度控制 当芯片温度高于 HX4054A内部集成了智能温度控制功能 ， 115℃时,会自动减小充电电流。该功能允许用户提高给定 电路板功率处理能力的上限而没有损坏 HX4054A 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。 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，充电过程结束。该条件是通过采用一个内部滤波比 较器对PROG 引脚进行监控来检测的，当PROG引脚电压 降至100mV以下的时间超过2ms时，充电终止。HX4054A 进入待机模式,此时输入电源电流降至30μA。 V1.5 5 HX4054A 500mA 锂电池充电器 封装外形尺寸 V1.5 6