
特性
●适合单节,多节锂电池,蓄电池充电控制
●具有涓流、恒流、恒压三种充电方式
●采用PWM脉冲宽度调制方式充电
●具有短路、过温、过压保护功能
●支持双槽式充电器
●内置振荡发生电路
●内置高精度采样电路
●双路LED输出指示
●涓流、恒流、饱和电流、恒压、过温值可由外部灵活调节
应用
手机、对讲机、便携式DVD、数码相机,电动车等电子产品的电池充电器
概述
| CS00301是一款高精度智能型锂电池充电管理芯片,具有功能全、价格低、集成度高,外部电路简单,调节方便,可靠性好等特点。 | 该芯片采用PWM脉宽调制方式充电,有涓流、恒流、恒压三种充电模式,内置高精度采样电路,电压判断精度高,充电饱和度高,具有多种故障保护功能,逆向漏电流小,与不同的外电路配合,可完全满足单节,多节锂电池,蓄电池充电要求。 该芯片是通过检测电池电压状态来决定充电状态的。当电池电压低于预充电电压时,芯片自动进行预充电;当电池电压高于预充电电压而低于恒压充电电流时,芯片开始对电池进行恒流充电,充电电流外部可调;当电池电压上升到恒压充电电压以上的时候,芯片自动进入恒压充电;当充电电流小于充饱电流时,充电结束。当电池充电端口短路时,芯片减小充电电流,进行短路保护;在充电过程中,芯片通过电池内部的热敏电阻,对充电温度进行控制,当电池温度高于设定的温度时,停止充电;当电压恢复到温度内,继续进行充电。 |
极限参数
电源电压Vdd ------ 3.0V ~ 7.0V
输入口电压 ------ -0.5V ~ Vdd+0.5V
结 温 ------ 150℃
工 作 温 度 ------ -40 ~ +85℃
保 存 温 度 ------ -65 ~ +150℃
注:超出所列的极限参数可能导致器件的永久性损坏。以上给出的仅仅是极限范围,在这样的极限条件下工作,器件的技术指标将得不到保证,长期在这种条件下还会影响器件的可靠性。
电学参数
| 参 数 | 符号 | 限 定 值 | 单位 | ||
| 最小值 | 典型值 | 最大值 | |||
| 电源电压 | Vdd | 4.3 | 5 | 5.5 | V |
| PULSE端电流 | Ipulse | - | 10 | - | mA |
| PULSE端耐压 | Vpulse | - | - | 9.5 | V |
| PULSE端频率 | Fpulse | - | 9.4 | - | kHz |
| LED端闪烁频率 | Fled | 0.75 | 1 | 1.25 | S |
| LED端占空比 | Dled | - | 50 | - | % |
| LED端电流 | Iled | - | 5 | - | mA |
典型应用电路
典型应用电路工作参数
| 参 数 | 符号 | 限 定 值 | 单位 | ||
| 最小值 | 典型值 | 最大值 | |||
| 外部输入电压 | Vin | 5.0 | 5.2 | 6.2 | V |
| 涓流转恒流电压 | Vmin | 2.0 | 2.5 | 3.0 | V |
| 涓流充电电流 | Ipre | 20 | - | 100 | mA |
| 恒流充电电流 | Irpd | 550 | 600 | 650 | mA |
| 恒压充电电压 | Viso | 4.16 | 4.20 | 4.24 | V |
| 充饱关断电流 | Ico | 20 | 40 | 60 | mA |
| 充电饱和度 | Rsat | 90 | - | - | % |
| 逆向漏电流 | Ileak | - | - | 0.2 | mA |
| 管脚名 | 序号 | I/O | 功 能 说 明 | ||||
| PULSE | 1 | O | 充电PWM脉冲输出端 | ||||
| RED | 2 | O | 红色LED指示输出端 | ||||
| ADJUST | 3 | O | 充电辅助调节端 | ||||
| GND | 4 | 地 | |||||
| VN | 5 | I | 充电电流采样端 | ||||
| STDCO | 6 | I | 充饱关断电流的参考基准输入端 | ||||
| XT | 7 | I | 温度输入端,接热敏电阻 | ||||
| STDT | 8 | I | 温度的参考基准输入端 | ||||
| STDC | 9 | I | 恒流充电电流的参考基准输入端 | ||||
| STDV | 10 | I | 恒压充电电压的参考基准输入端 | ||||
| VDD | 11 | I | 电源 | ||||
| ISOV | 12 | I | 恒压充电电压的输入端 | ||||
| VP | 13 | IO | 电池测控端 | ||||
| GREEN | 14 | O | 绿色LED指示输出端 | ||||
| PULSE (PIN1): PWM充电脉冲输出端,开漏输出。根据其他采样端口的信号输出不同占空比的方波,控制充电晶体管的开关时间;PWM调节精度为256级,低电平充电,高电平停止充电。 注:应注意电路恒流充电时的PULSE管脚脉冲信号的占空比不小于16:240 RED (PIN2): 红色LED指示输出端。上电时和GREEN端同时输出高电平,显示橙色一秒;无电池时输出低电平;充电时输出高电平;涓流充电时输出0.5Hz的方波;短路及过温时输出一秒钟的方波。 ADJUST (PIN3): 充电辅助调节端。微调ISOV端口电压,辅助采样端口进行电池状态和过压判断。 GND (PIN4): 电源地。 VN (PIN5): 充电电流采样端。通过R15将通过电池的电流转换为电压值,再经过滤波后连接到VN端。通过电池的电流: STDCO (PIN6): 充饱关断电流的参考基准输入端。电池插入后,充电电流通过R15采样电阻转换为电压值。当VN端采样电压值小于STDCO端时,芯片停止充电,PULSE端关闭,RED端输出低电平,GREEN端输出高电平,指示充饱。饱和电流值可调整R4到R7 | 四个分压电阻和R15来设定: 注:STDCO端电压不应低于20mV,否则将影响采样精度。 XT (PIN7): 温度检测端。检测电池内置的热敏电阻NTC,当电池温度升高并使得XT端电压低于STDT端时,PULSE端输出很窄的固定脉宽,减小充电电流,进行过温保护,防止由于温度过高对电池造成的危害和危险。 过温保护温度的设定可调整R4到R7四个分压电阻及R13和NTC的参数来控制。 STDT (PIN8): 温度的参考基准输入端。参见XT (PIN7)说明。 STDC (PIN9): 恒流充电电流的参考基准输入端。电池插入后,充电电流通过R15采样电阻转换为电压值。当VN端采样电压值小于STDC端时,芯片增加PWM波形的低电平时间,加大充电电流;当VN端电压值大于STDC端时,减少PWM低电平时间,减小充电电流。恒流充电时PWM信号不断调节占空比,使充电电流恒定。恒流值可调整R4到R7四个分压电阻和R15来设定: STDV (PIN10): 恒压充电电压的参考基准输入端。当ISOV端电压随着电池电压上升到略大于STDV端电压值时,芯片调节PWM脉宽,减小充电电流,使电池电压保持恒定。恒压值可调整R8和R9来进行设定: | ||||||
注:可焊接或断开R10和R11进行微调,使恒压值精度高于1%。VDD (PIN11): 电源 ISOV (PIN12): 电池电压采样端。通过R8和R9分压检测电池电压,参见“STDV (PIN10)”说明。 VP (PIN13): 电池测控端。检测电池电压状态,结合ISOV端的信号判断电池状态:短路、欠压或过压。 GREEN (PIN14): 绿色LED指示输出端。上电时和RED端同时输出高电平,显示橙色一秒;电池充饱及过压时输出高电平,指示电池充饱;其余时间输出低电平。 | 4.恒流充电 电池插入后,若ISOV端检测到电池电压小于Vcv,同时VP管脚电压大于Vperchg,则进行恒流充电;PULSE输出占空比动态调节的方波,RED管脚输出高电平(红灯亮),指示正常充电。 5.恒压充电 电池插入后,若ISOV端检测到电池电压接近饱和电压时,进行恒压充电,PULSE调整脉宽,逐渐减小充电电流,RED管脚仍输出高电平(红灯亮),指示正常充电。 6.充电饱和 电池插入后,若ISOV端检测到电池电压等于饱和电压Vcv,且VN管脚电压小于STDCO管脚电压时(即充电电流小于转灯电流),停止充电,PULSE输出高阻,GREEN管脚输出高电平(绿灯亮),指示充饱。 7.短路保护 当VP端电压一直小于Vprechg时,PULSE输出占空比为16:240的方波,减小电流,进行短路保护,RED管脚输出频率为1Hz的方波(红灯闪烁),指示故障。 8.过压保护 当电池插入,ISOV端电压始终大于Vcv时,芯片认为电池过压,停止充电,GREEN管脚输出高电平。 9.过温保护 当XT端电压小于STDT管脚电压时,PULSE输出占空比为16:240的方波,减小电流,进行过温保护,RED管脚输出频率为1Hz的方波(红灯闪烁),指示故障。 | ||||||
| 芯片功能描述 | |||||||
| 1.上电指示 上电后GREEN和RED管脚同时输出高电平1秒钟(橙色灯亮一秒)。 2.无电池 当芯片对电池座试充电时,若检测到ISOV端电压高于恒压值Vcv,则VP端对电池进行试放电,若VP端同时检测到电池座电压小于涓流充电电压值Vprechg,则判定电池没有装入;此时GREEN和RED管脚输出低(灯灭),指示无电池。 3.涓流充电 电池插入后,若ISOV端检测到电池电压小于恒压值Vcv,同时VP管脚电压小 | |||||||
| 10.状态转换 芯片在各种状态之间的检测及转换的时间小于1秒钟。 | |||||||
