適合便攜設備應用的線性鋰電池充電管理芯片

本文介紹的CN3052A/CN3052B/CN3056是高性能的線性鋰電池充電管理芯片。這些器件內部集成有功率管，不需要外部的電流檢測電阻和阻流二極管，只需要極少的外圍元器件，并且符合USB總線技術規(guī)范，可以通過USB端口為鋰電池充電，因此非常適用于各種充電器及MP4播放器、藍牙耳機、數(shù)碼相機等便攜式產品。圖1是一個典型的應用電路圖。

圖2是CN3052A/CN3052B/CN3056的內部功能框圖，芯片的管腳功能如表 1所示。熱調制電路可以在器件的功耗比較大或者環(huán)境溫度比較高的情況下將芯片溫度控制在安全范圍內，便于客戶的系統(tǒng)設計。調制輸出電壓為4.2V，精度達 1%；充電電流可以通過一個外部電阻調整。當輸入電壓過低或掉電時，CN3052A/CN3052B/CN3056自動進入低功耗的睡眠模式，此時電池的電流消耗小于3uA。

CN3052A/CN3052B/CN3056的工作流程

圖 3是CN3052A/CN3052B/CN3056的充電過程示意圖。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，CN3052A /CN3052B/CN3056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3V，充電器用小電流對電池進行預充電。當電池電壓超過3V時，充電器采用恒流模式對電池充電，充電電流由ISET管腳和GND之間的電阻RISET確定。當電池電壓接近電池端調制電壓4.2V時，充電電流逐漸減小，CN3052A/CN3052B/CN3056進入恒壓充電模式。

當充電電流減小到充電結束閾值時，CHRG端輸出高阻態(tài)，表示充電周期結束，充電結束閾值是恒流充電電流的10%。如果要開始新的充電周期，只要將輸入電壓斷電，然后再上電就可以了，或者將CE管腳的電壓暫時拉到0V，再恢復到高電平。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。當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3uA，從而增加了待機時間。如果將使能輸入端CE接低電平，充電器被關斷。

CN3052A/CN3052B /CN3056的主要功能介紹

電源低電壓檢測(UVLO) CN3052A/CN3052B/CN3056內部有電源電壓檢測電路，當電源電壓低于電源電壓過低閾值(典型值4.03V)時，芯片處于關斷狀態(tài)，充電也被禁止。

睡眠模式 CN3052A/CN3052B/CN3056內部有睡眠狀態(tài)比較器，當輸入電壓VIN小于電池端電壓＋40mV時，充電器處于睡眠模式；只有當輸入電壓 VIN上升到電池端電壓90mV以上時，充電器才能離開睡眠模式，進入正常工作狀態(tài)。

預充電狀態(tài) 在充電周期的開始，如果電池電壓低于3V，充電器處于預充電狀態(tài)，充電器以恒流充電模式充電電流的10%對電池進行充電。

設定充電電流 CN3052A/CN3052B/CN3056的恒流模式充電電流可以由ISET管腳的電阻來設定。充電電流：

熱調制功能 CN3052A/CN3052B/CN3056內部集成有熱調制電路，當芯片的溫度上升到一定的溫度(115℃)后，熱調制電路開始動作，將芯片的溫度維持在115℃，處于恒溫狀態(tài)。這項功能對于線性充電器電路非常重要，甚至可以說是必不可少的。有了這項功能，用戶在設計最大充電電流時，只要考慮通常情形就可以了，而不需要考慮最壞工作情況。如果沒有熱調制功能，用戶在設計最大充電電流時，必須充分考慮最壞情況，否則稍有不慎，芯片將會因為溫度過高而被燒毀。

圖 1：CN3052A/CN3052B/CN3056的典型應用電路圖

圖2：CN3052A/CN3052B/CN3056的內部功能框圖

圖3：CN3052A/CN3052B/CN3056充電過程示意圖

表 1：CN3052A/CN3052B/CN3056的管腳功能描述