解析电源管理芯片IP5306及应用电路

全面解析 电源管理芯片IP5306及应用电路 ，主要分为以下几个方面：

一、什么是IP5306

二、IP5306特性

三、IP5306引脚说明

四、IP5306典型应用电路

五、IP5305常见问题

六、总结

一、什么是IP5306

IP5306是一款集成升压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示的多功能电源管理SOC，为移动电源提供完整的电源解决方案。

IP5306的高集成度与丰富功能，使其在应用时仅需极少的外围器件，并有效减小整体方案的尺寸，降低BOM成本。 IP5306只需一个电感实现降压与升压功能。 可以支持低成本电感和电容。IP5306的同步升压系统提供最大2.4A输出电流，转换效率高至92%。 空载时，自动进入休眠状态，静态电流降至100uA。

IP5306采用开关充电技术，提供最大2.1A电流，充电效率高至91%。 内置IC温度和输入电压智能调节充电电流，支持1、2、3、4 颗LED电量显示。

二、IP5306特性

(1)同步开关充放电

· 2.4A 同步升压转换,2.1A 同步开关充电

· 升压效率高达 92%

· 充电效率高达 91%

· 内置电源路径管理，支持边充边放

(2)充电

· 自适应充电电流调节，自适应适配器

· 支持 4.20/4.30/4.35/4.40V 电池

(3)电量显示

· 支持 4,3,2,1 颗 LED 电量显示

(4)功能丰富

· 按键开机

· 内置照明灯驱动

· 自动检测手机插入和拔出

(5)低功耗

· 智能识别负载，自动进待机

· 待机功耗小于 100 µA

(6)BOM 极简

· 功率 MOS 内置，单电感实现充放电

(7)多重保护、高可靠性

· 输出过流、过压、短路保护

· 输入过压、过充、过放、过流放电保护

· 整机过温保护

· ESD 4KV，瞬间耐压 12V

(8)深度定制

· 可定制 I2C 接口，可灵活、低成本定制方案

· 定制型号 IP5306_I2C

三、IP5306引脚封装

图 2 IP5306引脚封装

四、IP5306典型电路图

图 3 IP5306简化应用原理图

图 4 IP5306典型应用电路图

从该图中我们看到该电路只使用了一颗1uH的电感，而且没有看到传统开关升降压电路的续流二极管，可以猜测到 器件内部是集成了MOS管进行同步整流的。 这样也提高了电能的转换效率。

IP5306最多可以驱动4颗Led灯用于电量指示和1颗照明Led。 对于电量指示，可以设计成小于等于4颗电量指示灯。另外此电路还有一颗照明Led灯珠D5，不需要的也可以省去。

IP5306可识别长按键和短按键操作，不需要按键时 PIN5 脚悬空。 电路中按键的功能如下：

(1)按键持续时间长于 50ms，但小于 2s， 即为短按动作，短按会打开电量显示灯和升压输出。

(2)按键持续时间长于 2s， 即为长按动作， 长按会开启或者关闭照明 LED。

(3)小于 50ms 的按键动作不会有任何响应。

(4)在 1s 内连续两次短按键，会关闭升压输出、电量显示和照明 LED。

如果IP5306没有焊接好，准备更换IP5306时，需要特别注意：该芯片的GND是底部的焊盘，如果更换前，没有给芯片底部焊盘加锡的话，用电烙铁焊直接焊上去，可能底部没有和PCB板上的焊盘接触到，导致芯片上的GND没有连接到PCB板上的GND，导致的结果就是测到的输出电压很低，只有2-3V，没有了升压。 原因是芯片底部GND与PCB之间脱焊所致。

五、IP5306常见问题

1. 开机半分钟自动休眠

官方手册中提到，负载自动检测时间 TloadD 负载电流持续小于 45mA 32 s时，芯片会自动进入休眠状态。 但实际应用中，此芯片个体差异很大，有部分芯片负载电流需要达到70mA以上才不会自动休眠，对试产阶段的产品很不友好。

解决方法：

1.在开机时，对5脚KEY输入50ms的脉冲，周期小于30S;

2.在芯片输出端接入阻值较小的电阻(大小根据实际需要的电流确定)，使系统正常工作时电流足够大。

2. 不断关机重启

芯片不断关机重启很可能是芯片检测到过流或者短路引起的; 我曾在IP5306输出端接过PMOS以实现后端的电源开关，每次开启PMOS时，系统就会不断地关机重启; 用示波器抓芯片输出电压并没有持续的低电压出现，后来以为是PMOS后端的大电容充电触发了短路检测，但是拆掉电容后情况依旧。

官方手册过流及短路检测说明：

负载过流检测时间 TUVD 输出电压持续低于 4.4V 50 ms;

负载短路检测时间 TOCD 输出电流持续大于 4A 150 200 us。

解决方法：

在PMOS栅极加了一个100K和100nF的电容，使PMOS开启需要的时间变长，注意输出后端大电容;

3.芯片烧毁

芯片提到可以提供多种充放电防护，所以我直接按照手册把没有保护板的电池接到了IP5306的电池脚，后来经常出现机器用了几周后芯片烧毁的情况，芯片所有管脚对地都出现低阻状态，电池持续放电、发热导致芯片烧毁，电池损坏。

官方手册多重保护说明：

输出过流、过压、短路保护;

输入过压、过充、过放、过流放电保护;

整机过温保护;

ESD 4KV，瞬间耐压 12V。

解决方法：

电池增加保护板，防止过冲过放，可以有效防止芯片烧毁。

六、总结

总的来说，大多数充电宝电路板采用IP5306 作为主控管理IC，IP5306作为一款集成升压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示的多功能电源管理充电宝SOC，为移动电源充电宝提供完整的电源解决方案。