TP4054

TP4054 微型线性电池管理芯片 概述 TP4054是一个完善的单片锂离子电池恒流/恒压线形电源管理芯片。它薄的尺寸和小的外包装使它便于便携 用。更值得一提的是，TP4054专门设计适用于USB的供电规格。得益于内部的MOSFET结构， 在应用上不需要 外部电阻和阻塞二极管。在高能量运行和高外围温度时，热反馈可以控制充电电流以降低芯片温度。 充电电压被限定在4.2V，充电电流通过外部电阻调节。在达到目标充电电压后，当充电电流降低到设定值的1/10时， TP4054就会自动结束充电过程。TP4054还可被设置于停止工作状态，使电源供电电流降到 25μA。 TP4054确保电池接反时芯片自动进入保护状态，确保IC不被击穿导致电池自放电引起事故。 其余特 性包括：充电 电流监测，输入低电压闭锁，自动重新充电和充电已满及开始充电的标志。 特点 ◆瞬间耐压11V ◆可编程使充电电流可达500mA ◆不需要MOSFET，传感电阻和阻塞二极管 ◆小的尺寸实现对锂离子电池的完全线形充电管理 ◆恒电流/恒电压运行和热度调节使得电池管理效 力最高，没有热度过高的危险 ◆从USB接口管理单片锂离子电池 ◆精度达到±1%的4.2V预设充电电压 ◆充电电流输出监控 ◆充电状态指示标志 ◆1/10充电电流终止 ◆停止工作时提供25μA电流 ◆2.9V涓流充电阈值电压 ◆软启动限制浪涌电流电流 ◆电池反接保护 应用 ◆ 手机、PDA、MP3 ◆ 蓝牙应用 PROG VCC 5 4 1 2 3 CHRG GND BAT TP4054采用SOT-23-5L封装 www.umw-ic.com 1 友台半导体有限公司 TP4054 微型线性电池管理芯片 典型应用电路 基本电路 单锂电池充电器 4 VIN 4.5V-6.5V VCC 5 3 BAT PROG GND 4.7μF 2k 4.2V锂电池 10μF 2 典型电路 USB/适配器电源锂充电器 USB电源 PROG 5V适配器 5 2.5K 10K 4 100mA/ 500mA µC VCC BAT 3 GND 1K 4.7μF 10μF 2 锂电池 带反向输入保护的锂充电器 功能齐全的单锂电池充电器 VIN=5V 5V适配器 1K 4 VCC 5 500mA CHRG PROG 4 1 5 500mA BAT 4.7μF 2K BAT 3 PROG GND 4.7μF 2K GND 2 www.umw-ic.com 3 VCC 10μF 2 2 10μF 友台半导体有限公司 TP4054 微型线性电池管理芯片 管脚描述 PROG VCC 5 管脚号 1 2 3 4 5 管脚名 CHRG GND BAT VCC PROG 4 1 2 3 CHRG GND BAT 描述 漏极开路充电状态输出。 接地端。 充电电流输出端。 提供正电压输入。 充电电流编程，充电电流监控和关闭端。 引脚功能 CHRG（引脚1）：漏极开路充电状态输出。当充电时，CHRG端口被一个内置的N沟道MOSFET置于低电位。当充 电完成时，CHRG呈现高阻态。当TP4054检测到低电锁定条件时，CHRG呈现高阻态。当在BAT引脚和 地之间接 一1μF的电容，就可以完成电池是否接好的指示，当没有电池时，LED灯会快速闪烁。 GND（引脚2）：接地端。 BAT（引脚3）：充电电流输出端。给电池提供充电电流并控制浮动电压最终达到4.2V。电池接反时，内部保护电路保 护VBAT的ESD二极管不被烧坏，同时GND与BAT之间形成大约0.7mA电流。 VCC（引脚4）：提供正电压输入。为充电器供电。VCC可以为4.25V到6.5V并且必须有至少1μF的旁路电容。如果 BAT引脚端电压与VCC的压差降到30mV以内时，TP4054进入停工状态，并使BAT电流降到2μA以下。 PROG（引脚5）：充电电流编程，充电电流监控和关闭端。充电电流由一个精度为1%的接到地的电阻控制PROG脚。 在恒定充电电流状态时，此端口提供1V的电压。在所有状态下，此端口电压都可以用下面的公式测算充电电流：IBAT = (VPROG/RPROG)×1000。 PROG端口也可用来关闭充电器。把编程电阻同地端分离可以通过上拉的2μA电流源拉高PROG 端口电压。当达到1.21V的极限停工电压值时，充当器进入停止工作状态，充电结束，输入电流降至25μA。此端口夹 断电压大约2.4V。给此端口提供超过夹断电压的电压，将获得1.5 mA的高电流。再使PROG和地端结合将使充电器回 到正常状态。 www.umw-ic.com 3 友台半导体有限公司 TP4054 微型线性电池管理芯片 特性曲线 Charge Current Vsprog Pin Voltage PROG Pin Current VS PROG Pin Voltage(Pull-Up Current ) 500 4 400 3 IPROG(uA) IBAT(mA) 600 300 200 100 0 2 1 0 0.098889 0.62483 0.68192 0.77348 0.80323 0.85039 0.90314 0.94854 0.98982 VPROG(V) 2 2.2 2.3 2.4 VPROG(V) 2.5 2.6 PROG引脚电压与PROG上拉电流关系曲线 Regulated Output (FlOAT) Voltage VS Charge Current Regulated Output (FlOAT) Voltage VS Supply Voltage 4.25 4.2 4.15 4.1 4.05 4 3.95 3.9 4.23 VFLOAT(V) VFLOAT(V) 充电电流与PROG引脚电压的关系曲线 2.1 4.229 4.228 4.227 4.3 0 102.7 234.9384 410 489 536 565 585 606 IBAT(mA) 浮充电压与充电电流关系 www.umw-ic.com 4.5 5 5.5 6 VCC(V) 6.5 浮充电压与电源电压关系 4 友台半导体有限公司 TP4054 微型线性电池管理芯片 CHRG Pin I-V Curve (Strong PullDown State) ICHRG(mA) 40 30 20 10 0 0.5 1 2 3 VCHRG(V) 4 5 6 充电电压与充电电流关系 I-V曲线 Charge Current VS Supply Voltage Trickle Charge Current VS Supply Voltage 500 400 IBAT(mA) 60 200 TRIKL(mA) 300 PROG=2K 100 PROG=10K 0 4 4.2 4.5 5 5.5 VCC(V) 6 PROG=10K 20 PROG=2K 0 6.5 4.2 4.5 充电电流与电源电压关系 www.umw-ic.com 40 5 5.5 VCC(V) 6 6.5 涓流电流与电源电压关系 5 友台半导体有限公司 TP4054 微型线性电池管理芯片 工作原理 TP4054是一款采用恒定电流/恒定电压算法的单节锂离子电池充电器。它能够提供最大500mA左右 的充电电 流（借助一个热设计良好的PCB布局）和一个内部P沟道功率MOSFET和热调节电路。无需隔离二极管或外 部电流 检测电阻器。 VBAT＞2.9V 关断模式 VBAT