SGM41522/SGM41522A/SGM41522B：高效安全的单节电池充电器

在电子设备飞速发展的今天，电池充电器的性能和安全性愈发重要。SGM41522、SGM41522A和SGM41522B作为SGMICRO推出的紧凑型开关独立式单节锂离子或锂聚合物电池充电器，凭借其出色的特性和丰富的功能，成为众多电子设备的理想选择。

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产品概述

SGM41522、SGM41522A和SGM41522B专为单节锂离子或锂聚合物电池充电设计，具有电阻可编程最大充电电流、预设充电结束电流和预充电电流选择以及浮动超时等功能。同时，它们还具备过压、过流保护、折返保持、输入欠压锁定、电池温度监测和热关断等安全特性，确保了充电过程的安全可靠，简化了设计过程，提升了用户体验。

产品特性

高充电能力

• 最大2.5A充电电流：能够为4.1V至4.45V的电池提供高达2.5A的充电电流，满足快速充电需求。
• 高充电效率：开关频率达到1.33MHz，充电效率最高可达95.4%。在5V输入、1.5A充电电流时，充电效率为92.8%；在9V输入、1.5A充电电流时，充电效率为90.1%。

灵活的编程设置

• 充电电压和电流可编程：通过CC/CV接口，可以方便地设置充电电流和电池电压，满足不同电池的充电需求。
• 输入电压调节：支持4.2V输入电压调节，工作输入电压范围为4.2V至12V，可持续承受高达18V的电压。

安全保护功能

• 过压保护：具备13.5V过压保护，关断时间仅为100ns，有效保护电池和设备安全。
• 输出电压折返保持：在异常情况下，能够自动降低输出电压，保护电池和设备。
• JEITA准则合规：根据电池温度自动调整充电参数，确保在不同温度环境下的安全充电。

宽工作温度范围

• 能够在-40℃至+85℃的环境温度下正常工作，适应各种恶劣环境。

封装形式

采用绿色TDFN - 2×3 - 8BL封装，体积小巧，便于集成到各种设备中。

应用领域

• 便携式音频扬声器：为便携式音频设备提供高效、安全的充电解决方案。
• 手机：满足手机快速充电需求，延长电池使用寿命。
• 可穿戴设备：小巧的封装和低功耗特性，适合可穿戴设备的设计要求。
• EPOS：为电子销售点系统提供稳定的电源支持。

引脚配置与功能

引脚配置

该系列产品采用TDFN - 2×3 - 8BL封装，共有8个引脚，分别为VBUS、SW、CV、BTST、GND、CC、REGN、TS和BAT。

引脚功能

• VBUS：充电器输入和电压检测引脚，需在该引脚与GND之间连接一个10μF陶瓷电容。
• CV：充电电压编程输入引脚，通过连接不同电阻选择6种不同的充电电压。
• CC：充电电流编程和充电禁止输入引脚，通过连接电阻编程恒定充电电流，将该引脚拉高至高于VCC_H（1.4V）可停止充电。
• TS：温度检测输入引脚，连接电池NTC热敏电阻，用于监测电池温度。
• BAT：电池正极端子引脚，需在该引脚与GND之间连接一个22μF电容。
• REGN：LDO输出引脚，为LSFET驱动器和内部电路供电，需在该引脚与GND之间连接一个1μF陶瓷电容。
• BTST：高端驱动器正电源引脚，内部连接到自举二极管阴极，需在SW引脚与BTST引脚之间连接一个10nF陶瓷电容。
• SW：开关节点输出引脚，连接到输出电感，同时连接10nF自举电容。

电气特性

静态电流

• 电池放电电流（BAT）：在不同条件下，电流范围为0.1μA至7.0μA。
• 输入电源电流（VBUS）：在不同输入电压和工作状态下，电流范围为1.4mA至8mA。

充电参数

• 充电电压编程范围为4.10V至4.45V，充电电流调节范围为0至2500mA。
• 初始充电电压设置为4.2V，初始充电电流调节设置根据不同情况有所不同。

保护特性

• 具备过流、欠流、过压、热调节和热关断等保护功能，确保充电过程的安全可靠。

充电管理

充电阶段

该系列产品的充电过程包括涓流充电、预充电、快速充电（恒流和恒压）和折返模式。根据电池电压的不同，自动选择合适的充电阶段。

充电终止

当电池电压高于充电阈值且充电电流低于编程终止电流时，充电周期结束。充电结束后，转换器进入折返模式，降低输出电压和电流，减少能量损耗。

JEITA准则合规

遵循JEITA准则，根据电池温度自动调整充电参数。在低温（T1 - T2）或高温（T3 - T4）环境下，充电电流降低至正常电流的10%，充电电压降低约100mV。SGM41522B在高温环境下禁止充电。

布局指南

为了确保充电器的性能和稳定性，在PCB布局时需要注意以下几点：

• 输入电容：将输入电容尽可能靠近芯片放置，使用最短的铜连接，避免过孔。
• 电感连接：将电感的一个引脚尽可能靠近SW引脚，减少SW节点的铜面积，降低电容耦合和噪声。
• 输出电容：将输出电容的GND引脚尽可能靠近芯片的GND引脚和输入电容的GND引脚，避免使用过孔，保持高频电流路径短且在同一层。
• 散热设计：将封装的外露散热垫焊接到PCB接地平面，确保IC下方有足够的散热过孔，以提高散热效果。

总结

SGM41522、SGM41522A和SGM41522B是一款性能卓越、功能丰富的单节电池充电器。它们在充电能力、安全保护、编程灵活性和工作温度范围等方面表现出色，适用于多种电子设备。电子工程师在设计电池充电电路时，可以考虑使用该系列产品，以提高产品的性能和可靠性。大家在实际应用中是否遇到过类似充电器的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。