TP4056

TP4056 1A 锂电池充电器 概述 特点 TP4056是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器,采用 底部带散热片的SOP8封装以及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。 TP4056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，TP4056将自动 结束充电过程。 当输入电压被移掉后，TP4056 自动进入超低功耗待机状 态，将待机电流降至 1uA 以下。TP4056 在有输入电源时 也可置于停机模式，从而将工作电流降至 40uA。            最大充电电流：1A 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 待机电流 40uA 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：SOP8(带散热底座) 应用     手机、PDA、MP3/MP4 蓝牙耳机、GPS、电子词典 移动电源、充电座 数码相机、Mini 音响等便携式设备 典型应用电路 V1.3 Shenzhen TPOWER Semiconductor 1 TP4056 1A 锂电池充电器 管脚 SOP8-PP 定购信息 封装 SOP8-PP 定购型号 TP4056 包装形式 Tape and Reel 产品正印 TP4056 极限参数（注 1） 符号 VCC PROG BAT CHRG STDBY TEMP CE 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 STDBY 脚电压 TEMP 脚电压 CE 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。 V1.3 额定值 -0.3~7 -0.3~0.3 -0.3~7 -0.3~7 -0.3~7 -0.3~7 -0.3~7 连续 1200 1200 -40~85 -65~125 2000 200 Shenzhen TPOWER Semiconductor 单位 V V V V V V V mA uA ℃ ℃ V V 2 TP4056 1A 锂电池充电器 电气参数（注 2，3） 如无特殊说明， VIN=12V，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 5 130 50 40 最大值 6 300 100 80 4.158 4.2 4.242 V RPROG=2K，电流模式 500 550 600 mA RPROG=1 K，电流模式 1000 1100 1200 mA 0 2 4 μA 0 2 μA 0 120 2.9 80 3.7 0.2 100 30 60 120 1.0 0.3 0.3 100 80 45 125 2 150 3.0 100 3.9 0.3 140 50 80 150 1.1 0.6 0.6 150 82 μA mA V mV V V mV mV mA mA V V V mV %VCC %VCC 充电模式，RPROG=1.2K 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 待机模式(VCC=5V,VBAT=4.2V) 停 机 模 式 （ RPROG 未 连 接 或 单位 V uA uA uA VCE=0V） ITRIKL VTRIKL VTRHYS VUV VUVHYS VASD 涓流充电电流 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 ITERM C/10 终止电流阈值 VPROG VCHRG VSTDBY ΔVRECHRG VTEMP-H VTEMP-L TLIM PROG 引脚电压 CHRG引脚输出低电压 STDBY 引脚输出低电压 再充电电池阈值电压 TEMP 引脚高翻转电压 TEMP 引脚低翻转电压 限定温度模式结温 睡眠模式，VCC=0 VBAT＜VTRIKL,RPROG=1.2K RPROG=1K，VBAT 上升 RPROG=1K VCC 上升 VCC 下降 VCC 上升 VCC 下降 RPROG=2K RPROG=1K RPROG=1K，电流模式 ICHRG=5mA ISTDBY=5mA VFLOAT-VRECHRG 100 2.8 60 3.5 0.15 60 5 50 100 0.9 70 43 RON 功率 FET 导通电阻 TSS 软启动时间 IBAT=0 至 IBAT=1200V/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 C/10 以下 IPROG PROG 引脚上拉电流 VCE-H CE 逻辑使能高电平电压 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。 V1.3 Shenzhen TPOWER Semiconductor 500 20 2 2 1 0.9 3 3 ℃ mΩ uS mS mS uA V 3 TP4056 1A 锂电池充电器 内部框图 工作原理 TP4056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1A，不需要另 加阻流二极管和电流检测电阻。TP4056包含两个漏极开 路输出的状态指示端， 充电状态指示输出端CHRG和充电 完成指示输出端STDBY 。充电时管脚CHRG输出低电 平，表示充电正在进行。如果电池电压低于2.9V，TP4056 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，TP4056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，TP4056自动开 V1.3 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。 TP4056 内部的智能温度控制电路在芯片的结温超过 125℃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，TP4056会自动减小充电电流。 如果将使能输入端 CE 接低电平，充电器停止充电。 Shenzhen TPOWER Semiconductor 4 TP4056 1A 锂电池充电器 引脚功能 应用说明 TEMP(PIN1):电池温度检测输入端 充电终止 将TEMP管脚接电池的NTC传感器的输出端.如果TEMP 管脚的电压小于输入电压的45％或者大于输入电压的 80％，意味着电池温度过低或过高，则充电被终止。如 果不需要电池温度检测功能，则可以将TEMP直接接 GND，电池温度检测功能无效，但其他充电功能正常。 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，TP4056 进入待机模式,此时输入电源电流降至50μA。 PROG(PIN2):恒流充电电流设置端 智能再充电 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=1100V/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。 在待机模式中， TP4056 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。 充电状态指示器 GND(PIN3):电源地 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 TP4056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被拉到低电 平，充电结束后，CHRG为高阻态，STDBY被拉到低电 平。 如果不使用状态指示功能时，将不用的状态指示输出端 接地。下表示装态指示功能总结： 才会开始。当VCC输入电压低于欠压锁定阈值或VCC与 红灯(CHRG) 绿灯(STDBY) 正在充电 亮 灭 充电完成 灭 亮 BAT(PIN5):电池正连接端 欠压、温度过高 灭 灭 将电池的正端连接到此管脚。在芯片被禁止工作或者睡 或过低 眠模式，BAT管脚的漏电流小于2uA,BAT管脚向电池提供 BAT接10uF电 闪烁（T≈3S） 亮 充电电流和4.2V的限制电压。 容 BAT 管脚的电压差小于30mV时，TP4056将进入低功耗 的停机模式，此时BAT管脚的消耗电流小于2uA。 充电状态 STDBY(PIN6):充电完成指示端 智能温度控制 当电池充电完成时,STDBY被内部开关拉到低电平，表示 充电完成。除此之外，STDBY管脚将处于高阻态。 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；否则CHRG管脚处于高阻态。 TP4056内部集成了智能温度控制功能，当芯片温度高于 125℃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 TP4056 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。 CE(PIN8):芯片始能输入端 电池温度监测 CHRG(PIN7):充电状态指示端 输入高电平时，TP4056处于正常工作状态；输入低电平 时,TP4056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。 V1.3 为了防止温度过高或者过低对电池造成的损害，TP4056 内部集成有电池温度监测电路。电池温度监测是通过监 测TEMP管脚的电压实现的，TEMP管脚的电压由电池内 的 NTC热敏电阻和一个电阻分压网络实现,如典型应用 电路所示。TP4056将TEMP管脚的电压同芯片内部的两 个阈值 VTEMP-H和 VTEMP-L相比较,以确认电池的温度是 Shenzhen TPOWER Semiconductor 5 TP4056 1A 锂电池充电器 否超出正常范 围。VTEMP-L=45%×VCC，VTEMP-H=80%×VCC。如果TEMP 管脚的电 压VTEMPVTEMP-H,则表示电池的温度 太高或者太低，充电过程将被终止；如果不需要电池温 度监测功能，则须将TEMP管脚接到地。 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中的功 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 V1.3 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。 充电电流软启动 TP4056 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。 手动停机 如果将CE端置为低电位或使 PROG 引脚浮空，TP4056 即被置于停机模式。电池漏电流将降至1μA以下，且电源 电流降至40μA以下。 Shenzhen TPOWER Semiconductor 6 TP4056 1A 锂电池充电器 封装外形尺寸 SOP8-PP V1.3 Shenzhen TPOWER Semiconductor 7