单节锂电池充电管理芯片 世微AP6154

描述

AP6154 是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其SOT封装与较少的外部元件数目使得 AP6154 成为便携式应用的理想选择。AP6154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，所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行调节，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 ，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时， AP6154 将自动终止充电循环。

当输入电压（交流适配器或 电源）被拿掉时，AP6154自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至1uA以下。也可将AP6154置于停机模式，以而将供电电流降至25uA。。AP6154的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和一个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。

特点

锂电池正负极反接保护功能

输出端短路保护，将供电电流降至为0

输入电源电压过压芯片关断保护

高达 700mA 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 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

精度达到±1%的 4.2V 预设充电电压

自动再充电

充电状态输出引脚

C/10 充电终止

·待机模式下的供电电流为 25uA；

·2.9V涓流充电器件版本；

采用 5 引脚 SOT-23 封装

绝对最大额定值

输入电源电压（VCC）：-0.3V～10V

PROG：-0.3V～VCC+0.3V

BAT：-0.3V～10V

CHRG：-0.3V～10V

BAT 短路持续时间：连续

BAT 引脚电流：700mA

PROG 引脚电流：700uA

最大结温：125℃

工作环境温度范围：-40℃～85℃

贮存温度范围：-65℃～125℃

引脚温度（焊接时间 10 秒）：260℃

工作原理

AP6154 是一款采用恒定电流 / 恒定电压算法的单节锂离子电池充电器。它能够提供700mA的充电电流（借助一个热设计良好的PCB布局）和一个内部P沟道功率MOSFET和热调节电路。无需隔离二极管或外部电流检测电阻器；因此，基本充电器电路仅需要两个外部元件。不仅如此， AP6154 还能够从一个USB电源获得工作电源。

正常充电循环

当 引脚电压升至 门限电平以上且在 引脚与地之间连接了一个精度为 1%的设定电阻器或当一个电池与充电器输出端相连时，一个充电循环开始。如果BAT引脚电平低于2.9V，则充电器进入涓流充电模式。在该模式中， AP6154 提供约 1/10的设定充电电流，以便将电流电压提升至一个安全的电平，从而实现满电流充电。

当BAT引脚电压升至 以上时，充电器进入恒定电流模式，此时向电池提供恒定的充电电流。当BAT引脚电压达到最终浮充电压（ ）时， AP6154 进入恒定电压模式,且充电电流开始减小。当充电电流降至设定值的 15%，充电循环结束。

热限制

如果芯片温度试图升至约 120℃的预设值以上，则一个内部热反馈环路将减小设定的充电电流, 该功能可防止 AP6154 过热，并允许用户提高给定电路板功率处理能力的上限而没有损坏 AP6154 的风险。在保证充电器将在最坏情况条件下自动减小电流的前提下，可根据典型（而不是最坏情况）环境温度来设定充电电流。有关 ThinSOT 功率方面的考虑将在“应用信息”部分做进一 步讨论。

欠压闭锁

一个内部欠压闭锁电路对输入电压进行监控，并在 升至欠压闭锁门限以上之前使充电器保持在停机模式。UVLO电路将使充电器保持在停机模式。如果UVLO比较器发生跳变，则在 升至比电池电压高100mV之前充电器将不会退出停机模式。

电池反接保护功能

AP6154具备锂电池反接保护功能， 锂电池正负极反接于AP6154电流输出引脚，AP6154会停机显示故障状态，无充电电流。

稳定性的考虑

只要电池与充电器的输出端相连，恒定电压模式反馈环路就能够在未采用一个外部电容器的情况下保持稳定。在没有接电池时，为了减小纹波电压，建议采用一个输出电容器。当采用大数值的低 陶瓷电容器时，建议增加一个与电容器串联的 1Ω 电阻器。如果使用的是钽电容，则不需要串联电阻器。

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 1.5Ω 电阻器将最大限度地减小启动电压瞬态信号。

审核编辑：汤梓红