鋰電充電IC LC3053D 貼片鋰電芯片

• 來源：hth体育官网登录 更新時間：2020-10-22 11:03:10點擊：6次

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  鋰電充電IC LC3053D 貼片鋰電芯片

  
  

  
  

  鋰電充電IC LC3053D的概述：
  

          LC3053D是一款專(zhuan) 門為(wei) 高精度的線性單節鋰電池充電器設計的控製電路，非常適合那些低成本、便攜式的充電器使用。它集高精度恒定電流充電、恒定電壓充電、電池狀態檢測、溫度保護、充電結束低泄漏、充電狀態指示等性能於(yu) 一身，可以廣泛地使用於(yu) 藍MP3、DCS、GPS等充電器領域。

          LC3053D通過檢測電池電壓來決(jue) 定其充電狀態：預充電、恒流充電、恒壓充電。

          LC3053D充電的狀態指示清晰，使用方便。

  

  
  

  
  

  鋰電充電IC LC3053D的特點：
  

  • 單節鋰電池充電器的理想控製電路

  • 4.5V~6.5V輸入電壓範圍

  • 高達400mA的可調充電電流

  • 無需MOSFET、電流檢測電阻和隔離二極管

  • 熱調節功能保證在不會(hui) 出現過熱的前提下輸出最大的充電電流

  • 通過USB端口直接對單節鋰電池充電

  • 高於(yu) 1%的電壓精度

  • 自動再充電過程

  • 兩(liang) 個(ge) LED充電狀態指示

  • 充電結束後極小的工作電流

  • 關(guan) 斷電流為(wei) 25μA

  • 小於(yu) 1μA的待機電流

  • 電池短路保護

  • 電源電壓低於(yu) 電池電壓時，處於(yu) 低功耗的睡眠模式

  • 極少的外圍元器件

  • 封裝形式：SOT23-6

  
  

  
  

  鋰電充電IC LC3053D的應用領域：
  

  • 電子眼充電器

  • MID

  • 後背電源

  • 充電器
    

  
  

  
  

  鋰電充電IC LC3053D的應用電路圖：
  

  

  
  

  
  

  鋰電充電IC LC3053D的功能描述：
  

  
  

  1、正常充電周期

          當電源電壓(VCC)高於(yu) UVLO 閾值時，LC3053D 開始一個(ge) 充電周期。PROG 端和 GND 端之間連接了一個(ge) 進度為(wei) 1% 電阻(R1)。如果 BAT 端電壓小於(yu) 3V，充電器將進入預充電模式。在該模式下，LC3053D 提供所設定充電電源的 1/10，使電池電壓提高至安全的水平，以進行全電流充電。

          當 BAT 端電壓大於(yu) 3V 時，充電器將進入恒定電流充電模式，給電池提供所設定充電電流。當 BAT 端電壓接近充電電壓值(4.2V)時，LC3053D 進入恒定電壓充電模式，充電電流開始下降。當充電電流下降至所設定充電電流的 1/10 時，一個(ge) 充電周期結束。

  
  

  2、設定充電電流

          PROG 端和 GND 端之間連接一個(ge) 電阻來可以調整充電電流。電池充電電流是 PROG 端輸出電流的 1000 倍。可調電阻和充電電流可以由下式來決(jue) 定：

  

          通過實時監控 PROG 端電壓，可以決(jue) 定 BAT 端的充電電流，其計算公式如下：

  

  
  

  3、充電結束

          當 BAT 端電壓達到充電電壓值(4.2V)後，充電電流下降至所設定充電電流的 1/10 時，一個(ge) 充電周期結束。充電過程是通過內(nei) 置比較器檢測 PROG 端來實現的。當 PROG 端電壓低於(yu) 100mV 的時間超過 TTERM(典型值為(wei) 1ms)時，充電將結束。充電結束後，LC3053D 進入待機模式。在待機模式中，輸入電流降低至 65μA。(注：在預充電模式和熱調節模式中，C/10 充電結束是被禁止的。)

  
  

          在充電過程中，BAT 端的瞬時負載可能使 PROG 端電壓短暫地處於(yu) 100mV 以下，但是充電電流還沒有下降到所設定充電電流的 1/10。此時，由於(yu) 比較器的 1ms 時間延時(TTERM)充電周期不會(hui) 結束。當平均充電電流下降至設定充電電流的 1/10時，LC3053D 才會(hui) 終止充電，並停止向 BAT 端提供電流。此時，電池給 BAT 端的所有負載提供電流。

          在待機模式下，LC3053D 一直監控 BAT 端電壓。如果 BAT 端電壓低於(yu) 再充電電壓閾值，就開始下一輪充電周期，向電池提供電流。當手動啟動充電時，需要先斷開輸入電壓後重新連接，或者使用 PROG 端來關(guan) 掉充電器後重新啟動。
  

  
  

  4、充電狀態指示(CHRG，LED)

          CHRG 和 LED 端由兩(liang) 種不同的狀態：下拉狀態和高阻狀態。當芯片處於(yu) UVLO 模式或 VCC 端電壓小於(yu) VBAT+100mV時，CHRG 和 LED 端都呈高阻態；當電池在充電過程中時，CHRG 端被內(nei) 置 N-MOSFET拉低，LED 端呈高阻態；當充電結束時，LED 端被內(nei) 置 N-MOSFET 拉低，CHRG 端呈高阻態。

  
  

  5、過熱調節功能

          當溫度升高到過熱調節保護閾值(TLIM=120℃)時，內(nei) 置熱調節電路使充電電流逐漸減小。此功能可以保證芯片不會(hui) 出現過熱的情況，並且保證在不會(hui) 損壞芯片的前提下輸出最大的充電電流。充電電流可以根據環境溫度的典型值來確定，以保證在最壞的情況下充電器可以自動降低電流。

  
  

  6、欠壓鎖定(UVLO)

          內(nei) 置 UVLO 電路一直檢測輸入電壓，在 VCC 升高到 UVLO閾值之前使充電器處於(yu) 關(guan) 斷模式。UVLO 電路有 200mV 遲滯。為(wei) 了避免 MOSFET 中出現反向電流，即使 VCC 大於(yu) VUV，但如果 VCC 小於(yu) VBAT+30mV，則內(nei) 部 UVLO 電路將使電路一直處於(yu) 關(guan) 斷模式，直至 VCC 大於(yu) VBAT+100mV，充電器才結束關(guan) 斷模式。

  
  

  7、手動關(guan) 機

          在充電過程中的任何時刻，如果使 PROG 端與(yu) R1 斷路，LC3053D 就進入關(guan) 斷模式。這樣可以使電池的漏電流低於(yu) 1μA，電源電流小於(yu) 50μA。當重新連接電阻 R1時，開始下一個(ge) 充電周期。

  
  

  
  

  鋰電充電IC LC3053D的應用中的幾個(ge) 問題：
  

  
  

  1、考慮穩定性問題

          由於(yu) 充電器輸出端連接了一個(ge) 電池，恒定電壓模式的反饋電路在沒有輸出電容的情況下也能穩定地工作。如果沒有連接電池，建議使用一個(ge) 輸出電容來減少紋波電壓。如果選擇電容值大、ESR 低的陶瓷電容，建議與(yu) 電容串聯一個(ge) 1Ω 的電阻。如果選擇鉭電容就不需要連接電阻。

  
  

          在恒定電流模式中，PROG 端在反饋回路中，因此穩定性會(hui) 受到 PROG 端阻抗的影響。PROG 端無需電容時，PROG 端的可調電阻在 20k以內(nei) ，可以保證充電電路穩定。不過，附加電容可以減小可調電阻範圍的大小。PROG 端極點頻率必須保持在 100kHz以上。因此，如果 PROG 端連接電容(CPROG)，通過以下公式可以算出 R1 的最大值。

  

         對於(yu) 用戶來說，平均充電電流比瞬時充電電流更為(wei) 重要。比如，一個(ge) 工作於(yu) 低電流模式中的開關(guan) 電源與(yu) 電池並聯，用戶對 BAT 端的平均電流就比瞬時電流脈衝(chong) 更為(wei) 關(guan) 注。在這種情況下，PROG 端可以連接一個(ge) 簡單的 RC 濾波器來測電池的平均充電電壓。PROG 端和濾波電容之間連接 10KΩ 電阻可以保證工作穩定性。
  

  
  

  2、功耗

          根據芯片的功耗可以估計 LC3053D 通過熱調節減少的充電電流的條件。大部分功耗是產(chan) 生在內(nei) 部 MOSFET 上，可以由下式來計算：

  

          PD為(wei) 功耗，VCC為(wei) 輸入電壓，VBAT 為(wei) 電池電壓，IBAT為(wei) 充電電流。啟動熱調節時的環境溫度可以由下式計算：

  

          此外，當熱調節功能使充電電流降低時，PROG 端電壓也會(hui) 跟著減小。

          當電路結溫達到 120℃ 時，芯片會(hui) 自動降低功耗，因此 LC3053D 應用中，無需考慮最壞溫度條件。

  
  

  3、短路保護

          當 BAT 端電壓低於(yu) 輸出短路電壓閾值(VSHORT)時，VCC 端的充電電流會(hui) 降低至所設定充電電流的3.3%。

  
  

  4、VCC 旁路電容

          多種電容可以作為(wei) 輸入旁路電容，但是使用多層陶瓷電容時需要注意一些事項。由於(yu) 一些陶瓷電容的自諧振和高 Q 特征，啟動時可能會(hui) 出現瞬態高壓，如充電器輸入端直接連接到一個(ge) 已經開啟的電源。與(yu) X5R 陶瓷電容串聯一個(ge) 1.5Ω 電阻可以最小化瞬態啟動電壓。

  
  

  5、輸入電壓的反極性保護

          在一些應用中，VCC 端電壓需要反極性保護。在輸入電壓足夠高的情況下，可以使用阻塞二極管；而在必須保證低壓將工作的情況下，可以使用 P-MOSFET，如圖-11所示。

  

  
  

  6、USB 和適配器電源

          LC3053D 可以使用適配器和 USB 端口的組合供電時，圖-12 舉(ju) 出一個(ge) 這樣的例子。當適配器存在時，P-MOSFET(MP1)用於(yu) 防止電流流入 USB 端口；肖特基二極管(D1)防止 USB 通過 1kΩ 下拉電阻放電。

          一般情況下，適配器比 500mA USB 端口提供更多的電流。因此，當適配器存在時，使用 N-MOSFET(MN1) 和 10kΩ 可調電阻來將充電電流提高 600mA。

  

  
  

  
  

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