TP4056RD规格书

TP4056数据手册2013Version1.1描述TP4056是一款完整的单节锂离子电池充电器，带电池正负极反接保护，采用恒定电流/恒定电压线性控制。其底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056成为便携式应用的理想选择。TP4056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，所以不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，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4.2V，精度可达1.0%；而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置,最大充电电流可达1.5A。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TP4056将自动终止充电循环。当输入电压（交流适配器或USB电源）被拿掉时，TP4056自动进入一个低电流状态将电池漏电流降至2uA以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至55uA。TP4056的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电、2.9V涓流充电和两个用于指示充电、结束的LED状态引脚。特点绝对最大额定值输入电源电压(V)：-0.3V8VCC PROG：-0.3VV+0.3VCC BAT：-4.2V7V CHRG：-0.3V10V STDBY：-0.3V10V TEMP：-0.3V10V CE：-0.3V10V锂电池正负极反接保护高达1500mA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SOP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至到1.0%的4.2V预设充电电压用于电池电量检测的充电电流监控器输出自动再充电充电状态双输出、无电池和故障状态指示C/10充电终止待机模式下的供电电流为55uA；2.9V涓流充电器件版本电池温度监测功能软启动限制了浪涌电流采用8脚SOP-PP封装 BAT短路持续时间：连续 BAT引脚电流：1.8A PROG引脚电流：1.8mA最大结温：145C工作环境温度范围：-40C85C 贮存温度范围：-65C125C引脚温度（焊接时间10秒）：260C完整的充电循环（lOOOmAh电池）应用移动电话、PDA； MP3、MP4播放器； 数码相机、电子词典； GPS； 便携式设备、各种充电器12004.504.25CONSTANTCURRENT0.250.50.751.0t25151.752.0TIME(HOURS)CONSTANT-VOLTAGEBATTSYVOLTAGES05050O7&2O4玄&Hja-130C?WCHARGETERMINATED5典型应用封装/订购信息GNDlVqCC5V4i：；O.4J2Bat+VccBATCETP4056CHRGTEMPSTDBYPROGGRopTEMPIPROG2GND3Vcc4OTP4O58引脚son时緬底部带仃敬热片）8CE7CHRG6STDBY5BAT#电特性凡表注表示该指标适合整个工作温度范围，否则仅指Ta=25C,VCC=5V,除非特别注明。符号参数条件最小值典型值最大值单位VCC输入电源电压459VIcc输入电源电流充电模式，RpROG=1.2KQ150500gA待机模式（充电终止）55100停机模式（RpRg未连接，55100VccVbat，或VCCVuv)55100Vfloat稳定输出（浮充）电压4.1374.24.263V【BATbat引脚电流：RProg=2.4KQ,电流模式450500550mA（电流模式测试条件是RPrOg=1.2KQ,电流模式95010001050mAVBAT=4.0V)待机模式，充电完成0-2.0-6.0gA停机模式（RpROG未连接）12gA睡眠模式（VCC=OV）-1-2gAItrtkt.涓流充电电流VBATVHigH则表示电池的温度太高或者太低，充电过程将被暂停；如果TEMP管脚的电压V在V和V之间，充电TEMPLOWHIGH周期则继续。如果将TEMP管脚接到地线，电池温度监测功能将被禁止。确定R1和R2的值R1和R2的值要根据电池的温度监测范围和热敏电阻的电阻值来确定，现举例说明如下：假设设定的电池温度范围为tlth，LH（其中TlVTh）；电池中使用的是负温度LH系数的热敏电阻（NTC）,Rtl为其在温度TL时的阻值，RTH为其在温度TH时的阻值，则RtlRth，那么，在温度tl时，第一管脚TEMP端的电压为：在温度TL时，第一管脚TEMP端的电压为：在温度TH时，第一管脚TEMP端的电压H为：然后，由Vtempl=ViiKiH(k2=0.S)VTEMFH=VLO*=klXX/cc(ki=04)则可解得：/?=同理，如果电池内部是正温度系数（PTC）的热敏电阻，则Rtl2.9V图1典型充电循环状态图VBat2.SVVEAt4.05VXV盼i*2V恒就电模式充电电流=1闕帝d强下拉弧価二高阻抗充电电压=九丹更匪强下扌立莊顾二高阻扰充电电流=1/10IbaiCHRG=强下拉霑丽高阻抗3j6VVj)d14驴C（咯一八為实例：通过编程使一个从5V电源获得工作电源的Tp4056向一个具有3.75V电压的放电锂离子电池提供800mA满幅度电流。假设Oja为150C/W（请参见电路板布局的考虑），当Tp4056开始减小充电电流时，环境温度近似为：T,=145C-（SV-3.75V）*（8（X）/nA）-150/Ta=45C-5W150QC/lV=145DC-75DCTa=65CTP4056可在65C以上的环境温度条件下使用，但充电电流将被降至800mA以下。对于一个给定的环境温度，充电电流可由下式近似求出：7_145C-rA正如工作原理部分所讨论的那样，当热反馈使充电电流减小时，PROG引脚上的电14图2隔离PROG引脚上的容性负载和滤波CHARGECURRENTMONITORCIRCUITRY电路功率损耗TP4056因热反馈的缘故而减小充电电流的条件可通过IC中的功率损耗来估算。这种功率损耗几乎全部都是由内部MOSFET产生的这可由下式近似求出：压也将成比例地减小。切记不需要在TP4056应用设计中考虑最坏的热条件，这一点很重要，因为该IC将在结温达到145C左右时自动降低功耗。热考虑由于SOP8/MSOP8封装的外形尺寸很小，因此，需要采用一个热设计精良的PC板布局以最大幅度地增加可使用的充电电流，这一点非常重要。用于耗散IC所产生的热量的散热通路从芯片至引线框架，并通过底部的散热片到达PC板铜面。PC板铜面为散热器。散热片相连的铜箔面积应尽可能地宽阔，并向外延伸至较大的铜面积，以便将热量散播到周围环境中。至内部或背部铜电路层的通孔在改善充电器的总体热性能方面也是颇有用处的。当进行PCB板布局设计时，电路板上与充电器无关的其他热源也是必须予以考虑的，因为它们将对总体温升和最大充电电流有所影响。增加热调节电流降低内部MOSFET两端的压降能够显著减少IC中的功耗。在热调节期间，这具有增加输送至电池的电流的作用。对策之一是通过一个外部元件（例如一个电阻器或二极管）将一部分功率耗散掉。实例：通过编程使一个从5V交流适配器获得工作电源的TP4056向一个具有3.75V电压的放电锂离子电池设置为800mA的满幅充电电流。假设0为125CJA/W，则在25C的环境温度条件下，充电电流近似为：145C-25C“Iajt=了68曲貝（5r-3.75r）*125C/JJP通过降低一个与5V交流适配器串联的电阻器两端的电压（如图3所示），可减少片上功耗，从而增大热调整的充电电流：145昭2亍Q曲=忆二兀瓦二兀了瓦ROGTPRVccBAT1UF丄Li-lonTCELL图3一种尽量增大热调节模式下充电电流的电路利用二次方程可求出IBAT：I&AT=班取Rcc=.25、Vs=5V、Vbat=3.75V、Ta=25C且=125C/W,我们可以计算出热调整的充电电流：IbaT=948mA,结果说明该结构可以在更高的环境温度下输出800mA满幅充电。虽然这种应用可以在热调整模式中向电池输送更多的能量并缩短充电时间,但在电压模式中,如果VCC变得足够低而使TP4056处于低压降状态,则它实际上有可能延长充电时间。图4示出了该电路是如何随着RCC的变大而导致电压下降的。当为了保持较小的元件尺寸并避免发生压降而使RCc值最小化时，该技术能起到最佳的作用。请牢记选择一个具有足够功率处理能力的电阻器。Rte帥-誉二rrmnCJ图4充电电流RCC的关系曲线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1.5Q电阻器将最大限度地减小启动电压瞬态信号。充电电流软启动TP4056包括一个用于在充电循环开始时最大限度地减小涌入电流的软启动电路。当一个充电循环被启动时，充电电流将在20阴左右的时间里从0上升至满幅全标度值。在启动过程中，这能够起到最大限度地减小电源上的瞬变电流负载的作用。USB和交流适配器电源TP4056允许从一个交流适配器或一个USB端口进行充电。图5示出了如何将交流适配器与USB电源输入加以组合的一个实例。一个P沟道MOSFET(MP1)被用于防止交流适配器接入时信号反向传入USB端口，而一个肖特基二极管(D1)则被用于防止USB功率在经过1K下拉电阻器时产生损耗。一般来说，交流适配器能够提供比电流限值为500mA的USB端口大得多的电流。因此，当交流适配器接入时，可采用一个N沟道MOSFET(MN1)和一个附加的10KQ设定电阻器来把充电电流增加至600mA。16封装描述sLAlE1A28引脚SOP-PP封装（单位mm）H字符Dimensions1nMi11imetersDimensions1nnchesMinMaxMinMaxA1.3501.7500.053d069Al0,050ro5o0.004o.owA21.3501.5500.0530.061b0.3300,5100.0130.020c0.1700,2500.0060.010D4.7005,1000.1850.200013.2023.4020.1260.134E3.80040000.1500.157El5.8006.2000.2280.244E22.3132.5130.0910.099e1.270(BSC)0.050(BSC)L0.40012700.0160.0501(T8L081718典型应用充电状态用红色LED指示T充电结束欢态用绿色LED指示.增加热耗散功率电訊PT4056TEMPSTDBYPROGGNDCHRG适合需耍电池温度检测功能，电池温度异常指和充电状态指示的应用适金既不需哩充电状态指示.也不需墓电池温度监測功能的应用muADAPTER岸14一VccMliok5PT405适合需娶充电状态指示.不需嬰电池温度监测功能的庾用#19PT4056使用注意事项及DEMO板说明书一、PT4056使用注意事项：1、PT4056采用SOP8/MSOP8-PP封装，使用中需将底部散热片与PCB板焊接良好，底部散热区域需要加通孔，并有大面积铜箔散热为优。多层PCB加充分过孔对散热有良好的效果，散热效果不佳可能引起充电电流受温度保护而减小。在SOP8/MSOP8背面散热部分加适当的过孔，也方便了手工焊接（可以从背面过孔处灌焊锡,将散热面可靠焊接）。2、PT4056应用在大电流充电（700mA以上），为了缩短充电时间，需增加热耗散电阻（如下图R11、R12），阻值范围0.20.5Q。客户根据使用情况选取合适电阻大小。3、PT4056应用中BAT端的10u电容位置以靠近芯片BAT端为优，不宜过远。4、为保证各种情况下可靠使用，防止尖峰和毛刺电压引起的芯片损坏，建议在BAT端和电源输入端各接一个0.1u的陶瓷电容，而且在布线时十分靠近PT4056芯片。二、PT4056DEMO板电路图R5=1kiiLED卫KT-GNDR8=1W43211PT4Ll：BAT-KCE-GNO三、功能演示说明：（工作环境：电源电压5V,环境温25C）1、设置充电电流。（用户可以调节电位器选择需要的充电电流）闭合KPR1kRPROG=1k1300mA闭合KPR2kRPROG=2k600mA闭合KPR10kRPROG=10k130mA闭合KPR103RPROG=0.82k-10.5k120mA1300mA2、设置指示灯，红绿双灯指示：充电状态红灯CHRG绿灯STDBY正在充电亮灭电池充满灭亮欠压，电池温度过高、过低等故障状态，或电池反接、无电池接入（TEMP使用）灭灭BAT端接10u电容，无电池（TEMP=GND）闪烁T=1-4S亮3、模拟充电状态闭合KPR10k，KBAT-C，KBAT-R，KT-GNDBAT端连接一电容C2和一电阻R6代替锂电池，模拟正在充电状态：红灯亮，绿灯灭。说明：此状态模拟仅限电源电压小于等于5V,大于5V时请用锂电池实际测试。闭合KPR10k，KBAT-C，KT-GNDBAT端连接一电容C2代替锂电池,模拟充电完成状态：绿灯亮,红灯闪烁。说明：由于使用10uF的电容C2代替锂电池模拟充满状态，电容充满后缓慢放电，当电容电压变低至再充电门限电压4.05V时,自动再次充电,则可看见红灯周期性闪烁。4、模拟充电末端BAT端电压闭合KPR10k，KBAT-C，KBAT-R，KT-GND测量BAT端电压。即为充电结束时电压4.2V1.0。5、如客户需要监测电池温度，断开KT-GND，连接TP4056的TEMP端（1脚，已预留连接孔）至锂电池温度监测端，客户根据实际情况自定R9，R10大小并安装。如不需要此项功能，闭合KT-GND即可。6、CE始能端。闭合开关KCE-GND，CE端下拉至低电平，芯片停止充电；打开KCE-GND，芯片正常充电。7、有的客户在应用中BAT端无锂电池时不希望红色指示灯闪烁，闭合KBATUP，将BAT端用100k电阻连接至Vdd，绿灯亮，可用于指示待机状态，不影响正常充电使用。8、锂电池充电将锂电池正极连接至芯片BAT端，负极接地。需要温度监测功能请连接TEMP端（1脚），否则闭合KT-GNDo设置需要的充电电流和指示灯，断开KBATR，KCE-GND，即可开始充电。20