CN3063锂电池太阳能充电管理芯片

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发布时间 2009-05-09

CN3063是专为太阳能电池充电器设计的单节锂电池充电管理芯片。芯片内部包括功率晶体管,直接对锂电池进行恒流和恒压充电。充电电流可以用外部电阻进行设定,最大持续充电电流可达500mA,不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。内部的8位模拟-数字转换电路, 能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流,用户不需要考虑最坏情况,可最大限度地利用输入电压源的电流输出能力,非常适合利用太阳能电池等电流输出能力有限的电压源供电的锂电池充电应用。

CN3063只需要极少的外围元器件,并且符合USB总线技术规范,非常适合于便携式应用的领域。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时候将芯片温度控制在安全范围内。内部固定的恒压充电电压为4.2V,也可以通过一个外部的电阻调节。充电电流通过一个外部电阻设置。当输入电压掉电时,CN3063自动进入低功耗的睡眠模式,此时电池的电流消耗小于3微安。

其它功能包括输入电压过低锁存,自动再充电,电池温度监控以及充电状态/充电结束状态指示等功能。CN3063采用散热增强型的8管脚小外形封装(SOP8)。

特点: 

  1. 内部集成有8位模拟-数字转换电路, 能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流 
  2. 可利用太阳能电池等输出电流能力有限的电压源供电的锂电池充电应用 
  3. 输入电压范围:4.35V 到 6V 
  4. 片内功率晶体管 
  5. 不需要外部阻流二极管和电流检测电阻 
  6. 恒压充电电压 4.2V,也可通过一个外部电阻调节 
  7. 为了激活深度放电的电池和减小功耗,在电池电压较低时采用涓流充电模式 
  8. 可设置的持续恒流充电电流可达 500mA 
  9. 采用恒流/恒压/恒温模式充电,既可以使充电电流最大化,又可以防止芯片过热 
  10. 电源电压掉电时自动进入低功耗的睡眠模式 
  11. 充电状态和充电结束状态双指示输出 
  12. C/10充电结束检测 
  13. 自动再充电 
  14. 电池温度监测功能 
  15. 封装形式SOP8 
  16. 无铅产品

应用: 

  • 太阳能充电器 
  • 利用太阳能电池充电的应用 
  • 输入电压源的电流输出能力有限的应用 
  • 电子词典 
  • 便携式设备 
  • 各种充电器

管脚排列:
CN3063锂电池太阳能充电管理芯片

1 TEMP
电池温度检测输入端。将TEMP管脚接到电池的温度传感器的输出端。如果TEMP管脚的电压小于输入电压的46%×VIN超过0.15秒,意味着电池温度过低或过高,则充电将被暂停。如果TEMP大于输入电压的46%×VIN超过0.15秒,则电池故障状态将被清除,充电将继续。如果将TEMP管脚接到地,电池温度监测功能将被禁止。

2 ISET
恒流充电电流设置和充电电流监测端。从ISET管脚连接一个外部电阻到地端可以对充电电流进行编程。在预充电阶段,此管脚的电压被调制在0.2V;
在恒流充电阶段,此管脚的电压被调制在2V。在充电状态的所有模式,此管脚的电压都可以根据下面的公式来监测充电电流:
ICH = (VISET×900)/RISET

3 GND 电源地

4 VIN
输入电压正输入端。此管脚的电压为内部电路的工作电源。当VIN与BAT管脚的电压差小于20mV时,CN3063将进入低功耗的睡眠模式,此时BAT管脚的电流小于3μA。

5 BAT
电池连接端。将电池的正端连接到此管脚。在电源电压低于电源电压过低锁存阈值或者睡眠模式,BAT管脚的电流小于3μA。BAT管脚向电池提供充电电流和恒压充电电压。

6 DONE
漏极开路输出的充电结束状态指示端。当充电结束时, 管脚被内部开关拉到低电平,表示充电已经结束;否则 管脚处于高阻态。

7 CHRG
漏极开路输出的充电状态指示端。当充电器向电池充电时, 管脚被内部开关拉到低电平,表示充电正在进行;否则 管脚处于高阻态。

8 FB
电池电压Kelvin检测输入端。此管脚可以Kelvin检测电池正极的电压,从而精确调制恒压充电时电池正极的电压,避免了从电池的正极到CN3063的BAT管脚之间的导线电阻或接触电阻等寄生电阻对充电的影响。如果在FB管脚和BAT管脚之间接一个电阻,可以调整恒压充电电压。

应用电路:

⑴CN3063典型应用电路(恒压充电电压4.2V)

CN3063锂电池太阳能充电管理芯片图1

⑵CN3063应用电路(利用外接电阻调整恒压充电电压)

CN3063锂电池太阳能充电管理芯片图2

在图 2 中,电池正极的恒压充电电压为:
Vbat = 4.2+3.04×10-6×Rx
其中,Vbat的单位是伏特,Rx的单位是欧姆

 注:当使用外部电阻调整恒压充电电压时,由于芯片内部和外部的温度不一致及芯片生产时的工艺偏差等原因,可能导致输出电压的精度变差和温度系数变大。

极限参数:

管脚电压………………………-0.3V to 6.5V
BAT 管脚短路持续时间………连续
静电放电(HBM)…………….…2KV
热阻(SOP8)……………………TBD
最高结温….…………………150℃
工作温度….………-40℃ to 85℃
存储温度…...……-65℃ to 150℃
焊接温度(10 秒)……...…..300℃

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