HT4088這款電源管理芯片融入了現代科技的結晶,以其卓越的性能成為電子霧化產業單節鋰離子電池充電的絕佳選擇。其卓越的設計支持高達40V的輸入電壓,搭載了過壓保護(OVP)功能,確保安全穩定地為電池充電。無論是恒定電流還是恒定電壓的充電模式,它都能處理自如。特別是HT4088的底部設計,帶有高效散熱片的ESOP/DFN封裝,使得它在提供穩定的充電過程的同時,也保證設備的長期穩定運行。其簡化的外部元件配置,無疑是對便攜式應用的天賜良物。HT4088具有兼容性,可以完美適配于USB電源和適配器電源,滿足多樣化的電源需求。此外,其CHRG、STDBY端口最高承受40V的耐壓能力,更為設計師提供了極大的靈活性。在這科技與創新輝映的時代,HT4088以其無可挑剔的性能成為眾多工程師心目中的理想選擇,彰顯了技術與實用的完美結合。
由于采用了內部 PMOSFET 架構,加上防倒充電路,所以不需要外部隔離二極管。熱反饋可對充電電 流進行自動調節,以便在大功率操作或高環境溫度條件下對芯片溫度加以限制。充滿電壓 4.2V 而充電 電流可通過一個電阻器進行外部設置。當充電電流在達到最終浮充電壓之后降至設定值1/5 時, HT4088 將自動終止充電循環。 當輸入電壓(交流適配器或USB 電源)被拿掉時,HT4088 自動進入一個低電流狀態,將電池 漏電流降至1uA 以下。HT4088 在有電源時也可置于停機模式,從而 將供電電流降至 100uA。 HT4088 的其他特點包括電池反接保護、輸入欠壓閉鎖、輸入過壓保護、自動再充電、CE 使能端控制 和兩個用于指示充電、結束的LED 狀態引腳。
· 最高 40V電源輸入(需按典型電路應用)
· 高達 1000mA 的可編程充電電流
· 用于單節鋰離子電池
·恒定電流/恒定電壓操作,有溫度自適應可實現充電速率最大化
· 精度達到 ± 1%的預設充電電壓
· 充滿截止電壓 4.2V
· 輸入電壓 6.7V 時芯片 OVP 保護
· 充電狀態雙輸出、無電池和故障狀態顯示
· 低于 C/5 充電終止
· 涓流電流 C/10
· 無電源時電池漏電小于1uA
· 2.9V 涓流充電
· 軟啟動限制了浪涌電流
· 電池溫度監測功能
· 電池反接保護功能
· 兩種封裝,采用 8 引腳 ESOP/DFN
HT4088 是一款高耐壓具備OVP保護功能專門為單節鋰離子或鋰聚合物電池而設計 線性充電器電路,利用芯片內部的功率晶體管對電池進行恒流和恒壓充電。充電電流可以用 外部電阻編程設定,最大持續充電電流可達 1A。 HT4088 包含兩個漏極開路輸出的狀態指示輸出端,充電狀態指示端CHRG 和電池故障狀態指示輸出端STDBY。芯片內部的功率管理電路在芯片的結溫超過145℃時自動降低充電電流,這個功能可以使用戶最大限度的利用芯片的功率 處理能力,不用擔心芯片過熱而損壞芯片或者外部元器件。這樣,用戶在設計充電電流時, 可以不用考慮最壞情況,而只是根據典型情況進行設計就可以了,因為在最壞情況下, HT4088會自動減小充電電流。
當輸入電壓大于電源低電壓檢測閾值和芯 片使能輸入端接高電平時,HT4088 開始對電 池充電, CHRG 管腳輸出低電平,表示充電正 在進行。如果電池電壓低于 2.9V,HT4088 采用 涓流對電池進行預充電此時充電電流是恒流充 電電流的 10%。當電池電壓超過 2.9V 時, 充 電器采用恒流模式對電池充電,充電電流由 PROG 管腳和 GND 之間的電阻 RPROG 確定。當電 池電壓接近 4.14V 電壓時,充電電流逐漸減 小,HT4088 進入恒壓充電模式。
當充電電流減小到充電結束閾值時,充電周期結束,CHRG 端輸出高阻態,STDBY 端輸出低電位。充電結束閾值是恒流充電電流的20%。當 電池電壓降到再充電閾值以下時,自動開始新的充電周期。芯片內部的高精度的電壓基準源, 誤差放大器和電阻分壓網絡確保電池端調制電 壓的精度在1%以內,滿足了鋰離子電池和鋰聚合物電池的要求。當輸入電壓掉電或者輸入 電壓低于電池電壓時,充電器進入低功耗的睡眠模式,電池端消耗的電流小于 1uA,從而增加 了待機時間。如果將使能輸入端 CE 接低電平, 充電器停止充電。
充電電流的設定
充電電流是采用一個連接在 PROG 引腳與 地之間的電阻器來設定的,電流采用精度1%,根據需要的充電電流來確定電阻器阻值,客戶應用中,可根據需求選取合適大小的 RPROG。
充電終止
當充電電流在達到最終浮充電壓之后降至 設定值的 1/5 時,充電循環被終止。該條件是 通過采用一個內部濾波比較器對 PROG 引腳進 行監控來檢測的。當 PROG 引腳電壓降至 100mV 以下的時間超過 tTERM(一般為 2.0mS)時, 充電被終止。充電電流被鎖斷,HT4088 進入待機 模式,此時輸入電源電流降至 100μA。 (注:C/5 終止在涓流充電和熱限制模式中失 效)。
充電時,BAT 引腳上的瞬變負載會使 PROG 引腳電壓在 DC 充電電流降至設定值的 1/5 之 間短暫地降至 100mV 以下。終止比較器上的 2.0mS 濾波時間(tTERM)確保這種性質的瞬變負 載不會導致充電循環過早終止。一旦平均充電 電流降至設定值的 1/5 以下,HT4088 即終 止 充電循環并停止通過 BAT 引腳提供任何電 流。在這種狀態下,BAT 引腳上的所有負載都 必須由電池來供電。
在待機模式中,HT4088對BAT引腳電壓 進行連續監控。如果該引腳電壓降到 4.1V 的再充電電門限(VRECHRG)以下,則另一個充電循環開始并再次向電池供應電流。 圖1 示出了一個典型充電循環的狀態圖。
熱考慮
由于 ESOP/DFN 封裝的外形尺寸很小,因此,需要采用一個熱設計精良的PCB板布局以最大幅度地增加可使用的充電電流,這一點非常 重要。用于耗散IC所產生的熱量的散熱通路從芯片至引線框架,并通過底部的散熱片 到達PCB板銅面。PCB板銅面為散熱器。散熱片相連的銅 箔面積應盡可能地寬闊,并向外延伸至較大的面積,以便將熱量散播到周圍環境中。 至內部或背部銅電路層的通孔在改善充電器的總體熱 性能方面也是頗有用處的。當進行PCB板布局設計時,電路板上與充電器無關的其他熱源也是必須予以考慮的,因為它們將對總體溫升和最大充電電流有所影響。
電池反接保護功能
HT4088具備鋰電池反接保護功能,當電池正負極反接于輸出 BAT 引腳,HT4088會停機兩個LED全滅,此時反接的電池漏電電流 小 于 0.5mA 并不會損壞芯片。將反接的電池正確接入HT4088 自動開始充電循環。
HT4088 應用及測試注意事項
1、 為保證各種情況下可靠使用,防止輸入電源插拔所產生的尖峰和毛刺電壓損壞芯片,芯片 VCC 端(使用 RS RA 及 CA 器件)必須按照典型電路應用才可保證高壓輸入不 被損 壞,建議 HT4088 典型應用情況下,Vcc 端口電容采用 X7R 的1uF陶瓷電容,電容 耐壓選擇最高 輸入電壓 1.5~2 倍;BAT 端采用 10uF 陶瓷電容。所有電容位置以靠近芯 片引腳為優,電容地并集中連接于芯片地,不宜過遠(電容位置可參考下圖 PCB,圖 4 及圖 5)。
2、 VCC 端串聯一顆 0.2Ω 的 0805 或 1206 封裝耗散電阻,電阻參數及封裝可根據實際應用選擇,主要考慮其功率是否足夠;耗散電阻不僅可以得到穩定的充電電流,有效降低芯片 充電電發熱量,對輸入上電瞬間所產生的尖峰電壓有抑制作用且對整機系統的可靠性也有極 大的提升。
3、HT4088 采用 ESOP8/DFN 封裝,使用中需將底部散熱片與 PCB 板焊接良好,底部散熱區域 需要加多個通孔,并有大面積銅箔散熱為優。多層 PCB 加充分過孔對散 熱有良好的效果, 散熱效果不佳可能引起充電電流受溫度保護而減小。
4、如需測試HT4088充電電流,芯片 BAT 端(5 號腳)應直接連接電池正極,不可聯電流 表,電流表可串在芯片VCC端。
審核編輯 黃宇
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