TP4056方框图及工作原理 - 锂电池管理芯片tp4056中文资料及应用电路图汇总

TP4056方框图及工作原理

TP4056 是专门为一节锂离子或锂聚合物电池而设计的线性充电器电路，利用芯片内部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可以用外部电阻编程设定，最大持续充电电流可达 1A，不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。TP4056 包含两个漏极开路输出的状态指示输出端，充电状态指示端 CHRG 和电池故障状态指示输出端 STDBY。芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过 145℃时自动降低充电电流，这个功能可以使用户最大限度的利用芯片的功率处理能力，不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件。这样，用户在设计充电电流时，可以不用考虑最坏情况，而只是根据典型情况进行设计就可以了，因为在最坏情况下，TP4056 会自动减小充电电流。

当输入电压大于电源低电压检测阈值和芯片使能输入端拉高电平时，TP4056 开始对电池充电，CHRG 管脚输出低电平，表示充电正在进行。如果电池电压低于 3V，充电器用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过 3V 时，充电器采用恒流模式对电池充电，充电电流由 PROG 管脚和 GND 之间的电阻 RPROG确定。当电池电压接近 4.2V 电压时，充电电流逐渐减小，TP4056 进入恒压充电模式。当充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束，CHRG 端输出高阻态，STDBY 端输出低电位。

充电结束阈值是恒流充电电流的 10%。当电池电压降到再充电阈值以下时，自动开始新的充电周期。芯片内部的高精度的电压基准源，误差放大器和电阻分压网络确保电池端调制电压的精度在 1.5%以内，满足了锂离子电池和锂聚合物电池的要求。当输入电压掉电或者输入电压低于电池电压时，充电器进入低功耗的睡眠模式，电池端消耗的电流小于 3uA，从增加了待机时间。如果将使能输入端 CE 接低电平，充电器停止充电。

充电电流的设定

充电电流是彩一个连接在 PROG 引脚与地之间的电阻器来设定的。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算：根据需要的充电电流来确定电阻器的阻值

客户应用中，可根据需求选取合适大小的 RPROG，RPROG与充电电流的关系确定可参考下表：

充电终止

当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值的 1/10 时，充电循环被终止。该条件是通过采用一个内部滤波比较器对 PROG 引脚进行临控来检测的。当 PROG 引脚电压降至 100ｍV 以下的时间超过ｔTERM（一般为 1.8ms）时，充电被终止。充电电流被锁断，TP4056 进入待机模式，此时输入电源电流降至 55UA。（注：C/10 终止在涓流充电和热限制模式中失效）。

充电时，BAT 引脚上的瞬变负载会使PROG 引脚电压在DC 充电电流降至设定值的1/10 之间短暂地降至 100mV 以下。终止比较器上的1.8ms滤波时间（ TERM t ）确保这种性质的瞬变负载不会导致充电循环过早终止。一旦平均充电电流降至设定值的1/10 以下，TP4056即终止充电循环并停止通过BAT 引脚提供任何电流。在这种状态下，BAT 引脚上的所有负载都必须由电池来供电。在待机模式中，TP4056 对BAT引脚电压进行连续监控。如果该引脚电压降到4.05V 的再充电电门限（ RECHRG V ）以下，则另一个充电循环开始并再次向电池供应电流。

充电状态指示器

一个典型充电循环的状态图