单节锂电池充电管理芯片 世微半导体AP6155

描述

AP6155 是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其SOT封装与较少的外部元件数目使得 AP6155 成为便携式应用的理想选择。AP6155 可以适合USB电源和适配器电源工作。

由于采用了内部PMOSFET架构，加上防倒充电路，所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于 ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，AP6155将自动终止充电循环。

当输入电压（交流适配器或 电源）被拿掉时，AP6155 自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至1uA以下。也可将 AP6155 置于停机模式，以而将供电电流降至25uA.AP6155的其他特点包括充电电流监控器 、欠压闭锁 自动再充电和一个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。

特点

锂电池正负极反接保护功能

输出端短路保护，将供电电流降至为0；

输入电源电压过压芯片关断保护

高达 700mA 的可编程充电电流

无需 MOSFET、检测电阻器或隔离二极管

用于单节锂离子电池、采用 封装的完整线性充电器

恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能

精度达到±1%的 4.2V 预设充电电压

自动再充电

·充电状态输出引脚

C/10 充电终止

待机模式下的供电电流为 25uA

2.9V涓流充电器件版本

采用 6 引脚 SOT-23 封装

绝对最大额定值

·输入电源电压（VCC）：-0.3V～10V

PROG：-0.3V～VCC+0.3V

BAT：-0.3V～10V

CHRG：-0.3V～10V

CHRGT：-0.3V～10V

BAT 短路持续时间：连续

BAT 引脚电流：700mA

PROG 引脚电流：700uA

最大结温：125℃

工作环境温度范围：-40℃～85℃

贮存温度范围：-65℃～125℃

引脚温度（焊接时间 10 秒）：260℃

工作原理

AP6155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700mA的充电电流（借助一个热设计良好的PCB布局）和一个内部 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；因此，基本充电器电路仅需要两个外部元件。不仅如此，AP6155还能够从一个USB电源获得工作电源。

热限制

如果芯片温度试图升至约 120℃的预设值以上，则一个内部热反馈环路将减小设定的充电电流, 该功能可防止 AP6155 过热，并允许用户提高给定电路板功率处理能力的上限而没有损坏 AP6155 的风险。在保证充电器将在最坏情况条件下自动减小电流的前提下，可根据典型（而不是最坏情况）环境温度来设定充电电流。有关 ThinSOT 功率方面的考虑将在“应用信息”部分做进一 步讨论。

欠压闭锁

一个内部欠压闭锁电路对输入电压进行监控，并在VCC升至欠压闭锁门限以上之前使充电器保持在停机模式。UVLO电路将使充电器保持在停机模式。如果UVLO比较器发生跳变，则在 升至比电池电压高100mV之前充电器将不会退出停机模式。

手动停机

在充电循环中的任何时刻都能通过去掉RPROG（从而使RPROGG引脚浮置）来把AP6155置于停机模式。这使得电池漏电流降至1uA以下，且电源电流降至50uA以下。重新连接设定电阻器可启动一个新的充电循环。

在手动停机模式中，只要VCC高到足以超过UVLO条件，CHRG引脚都将处于弱下拉状态。如果AP6155处于欠压闭锁模式，则CHRG引脚呈高阻抗状态：要么Vcc高出BAT引脚电压的幅度不足 100mV，要么施加在Vcc引脚上的电压不足。

自动再启动

一旦充电循环被终止，AP6155 立即采用一个具有 1.8ms 滤波时间（tRECHARGE）的比较器来对 BAT 引脚上的电压进行连续监控。当电池电压降至 4.05V（大致对应于电池容量的80％至 90％）以下时，充电循环重新开始。这确保了电池被维持在（或接近）一个满充电状态，并免除了进行周期性充电循环启动的需要。在再充电循环过程中，CHRG引脚输出进入一个强下拉状态。

电池反接保护功能

AP6155具备锂电池反接保护功能， 锂电池正负极反接于AP6155电流输出引脚，AP6155会停机显示故障状态，无充电电流。

稳定性的考虑

只要电池与充电器的输出端相连，恒定电压模式反馈环路就能够在未采用一个外部电容器的情况下保持稳定。在没有接电池时，为了减小纹波电压，建议采用一个输出电容器。当采用大数值的低 陶瓷电容器时，建议增加一个与电容器串联的 1Ω 电阻器。如果使用的是钽电容，则不需要串联电阻器。

VCC旁路电容器

输入旁路可以使用多种类型的电容器。然而，在采用多层陶瓷电容器时必须谨慎。由于有些类型的陶瓷电容器具有自谐振和高 Q 值的特点，因此，在某些启动条件下（比如将充电器输入与一个工作中的电源相连）有可能产生高的电压瞬态信号。增加一个与 X5R 陶瓷电容器串联的 1.5Ω 电阻器将最大限度地减小启动电压瞬态信号。

审核编辑：汤梓红