TP4054

TP4054 600mA 锂电池充电器 概述 特点 TP4054 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。 TP4054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，TP4054 将 自动结束充电过程。 当输入电压被移掉后，TP4054 自动进入低电流待机状 态，将待机电流降至 3uA。          最大充电电流：600mA 电池接触不好时指示灯闪烁提示 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 2.9V 涓流充电阈值 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 V2.2 ShenZhen TPOWER Semiconductor 1 TP4054 600mA 锂电池充电器 管脚 SOT23-5L 定购信息 封装 SOT23-5L 定购型号 TP4054 包装形式 Tape and Reel 产品正印 TP4054 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。 V2.2 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 ShenZhen TPOWER Semiconductor 单位 V V V V mA uA ℃ ℃ V V 2 TP4054 600mA 锂电池充电器 电气参数（注 2，3） 无特殊说明， VIN=12V，Ta=25℃ 符号 参数 VCC 输入电源电压 VFLOAT 输出浮充电压 IC 恒流充电电流 ITRIKL IBAT 涓流充电电流 BAT 电流 测试条件 0℃≤TA≤85℃ RPROG=2K，电流模式 VBAT＜VTRIKL,RPROG=2K 最小值 4.0 4.158 450 40 待机模式(VCC=5V,VBAT=4.2V) VTRIKL VTRHYS VUV VUVHYS VASD 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 VCC-VBAT 阈值电压 VPROG VCHRG ΔVRECHRG TLIM PROG 引脚电压 CHRG引脚输出低电压 再充电电池阈值电压 限定温度模式结温 睡眠模式，VCC=0 RPROG=2K，VBAT 上升 RPROG=2K VCC 上升 VCC 下降 VCC 上升 VCC 下降 RPROG=2K RPROG=2K，电流模式 ICHRG=5 mA VFLOAT-VRECHRG 2.8 60 3.5 60 5 40 0.9 70 RON 功率 FET 导通电阻 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 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。 V2.2 ShenZhen TPOWER Semiconductor 典型值 5 4.2 最大值 6 4.242 单位 V V 500 550 mA 60 3 80 5 mA μA 3 2.9 80 3.7 0.1 100 30 60 1.0 0.3 100 5 3.0 100 3.9 140 50 80 1.1 0.6 150 μA V mV V V mV mV mA V V mV 3 3 ℃ mΩ mS mS 115 800 2 2 3 TP4054 600mA 锂电池充电器 内部框图 工作原理 TP4054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600mA,不需要 另加阻流二极管和电流检测电阻。TP4054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脚变为高阻态。 如果电池电压低于2.9V，TP4054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 V2.2 定。当电池电压接近4.2V电压时，充电电流逐渐减小， TP4054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。充电结束阈值是恒流充电电流 的10%。 当电池电压降到再充电阈值4.1V以下时，TP4054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 ShenZhen TPOWER Semiconductor 4 TP4054 600mA 锂电池充电器 电流小于3uA。 TP4054 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，TP4054会自动减小充电电流。 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。 智能再充电 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管脚处 于高阻态，插入充电器而没接电池的话指示灯会闪烁提 示未接电池或电池接触不好。 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。无VCC接入或者电池充满 进入待机状态后，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的充满电压，如果电池未接， 则BAT脚悬空电压为4.6V左右。 VCC(PIN4):输入电压正端 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，TP4054将进入低功耗 的停机模式，此时BAT管脚的消耗电流小于3uA。 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。 V2.2 应用说明 在待机模式中，TP4054 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 4.1V 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0.5Ω的电阻或正 向导通压降小于0.5V的二极管，从而将一部分功率消耗 掉。 充电电流软启动 TP4054 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。 充电状态指示灯 CHRG为漏极开路状态指示输出端,当充电器处于充电状 态时，CHRG被下拉为低电平，充电结束后，CHRG管脚 处于高阻态； 如果不接电池，插入充电器时BAT脚电压为4.6V左右， 指示灯会闪烁提示未接电池或电池接触不好； 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 TP4054内部集成了智能温度控制功能，当芯片温度高于 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 TP4054 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。 ShenZhen TPOWER Semiconductor 5 TP4054 600mA 锂电池充电器 封装外形尺寸 SOT23-5L V2.2 ShenZhen TPOWER Semiconductor 6