高性能的线性锂电池充电管理芯片CN3052A/CN3052B/CN3056的应用

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高性能的线性锂电池充电管理芯片CN3052A/CN3052B/CN3056的应用
 
CN3052A/CN3052B/CN3056是高性能的线性锂电池充电管理芯片。这些器件内部集成有功率管,不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管,只需要极少的外围元器件,并且符合USB总线技术规范,可以通过USB端口为锂电池充电,因此非常适用于各种充电器及MP4播放器、蓝牙耳机、数码相机等便携式产品。图1是一个典型的应用电路图


图1:CN3052A/CN3052B/CN3056的典型应用电路图

图2是CN3052A/CN3052B/CN3056的内部功能框图,芯片的管脚功能如表1所示。热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的情况下将芯片温度控制在安全范围内,便于客户的系统设计。调制输出电压为4.2V,精度达1%;充电电流可以通过一个外部电阻调整。当输入电压过低或掉电时,CN3052A/CN3052B/CN3056自动进入低功耗的睡眠模式,此时电池的电流消耗小于3uA。


图2:CN3052A/CN3052B/CN3056的内部功能框图

CN3052A/CN3052B/CN3056的工作流程

图3是CN3052A/CN3052B/CN3056的充电过程示意图。当输入电压大于电源低电压检测阈值和芯片使能输入端接高电平时,CN3052A/CN3052B/CN3056开始对电池充电,CHRG管脚输出低电平,表示充电正在进行。如果电池电压低于3V,充电器用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过3V时,充电器采用恒流模式对电池充电,充电电流由ISET管脚和GND之间的电阻RISET<确定。当电池电压接近电池端调制电压4.2V时,充电电流逐渐减小,CN3052A/CN3052B/CN3056进入恒压充电模式。

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图3:CN3052A/CN3052B/CN3056充电过程示意图

当充电电流减小到充电结束阈值时,CHRG端输出高阻态,表示充电周期结束,充电结束阈值是恒流充电电流的10%。如果要开始新的充电周期,只要将输入电压断电,然后再上电就可以了,或者将CE管脚的电压暂时拉到0V,再恢复到高电平。当电池电压降到再充电阈值以下时,自动开始新的充电周期。当输入电压低于电池电压时,充电器进入低功耗的睡眠模式,电池端消耗的电流小于3uA,从而增加了待机时间。如果将使能输入端CE接低电平,充电器被关断。

CN3052A/CN3052B/CN3056的主要功能介绍

电源低电压检测(UVLO) CN3052A/CN3052B/CN3056内部有电源电压检测电路,当电源电压低于电源电压过低阈值(典型值4.03V)时,芯片处于关断状态,充电也被禁止。

睡眠模式 CN3052A/CN3052B/CN3056内部有睡眠状态比较器,当输入电压VIN小于电池端电压+40mV时,充电器处于睡眠模式;只有当输入电压VIN上升到电池端电压90mV以上时,充电器才能离开睡眠模式,进入正常工作状态。

预充电状态 在充电周期的开始,如果电池电压低于3V,充电器处于预充电状态,充电器以恒流充电模式充电电流的10%对电池进行充电。

设定充电电流 CN3052A/CN3052B/CN3056的恒流模式充电电流可以由ISET管脚的电阻来设定。充电电流:

热调制功能 CN3052A/CN3052B/CN3056内部集成有热调制电路,当芯片的温度上升到一定的温度(115℃)后,热调制电路开始动作,将芯片的温度维持在115℃,处于恒温状态。这项功能对于线性充电器电路非常重要,甚至可以说是必不可少的。有了这项功能,用户在设计最大充电电流时,只要考虑通常情形就可以了,而不需要考虑最坏工作情况。如果没有热调制功能,用户在设计最大充电电流时,必须充分考虑最坏情况,否则稍有不慎,芯片将会因为温度过高而被烧毁。


表1:CN3052A/CN3052B/CN3056的管脚功能描述

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