概述CL4056是一款性能优异的单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器。CL4056采用ESOP8封装配合较少的外围原件使其非常适用于便携式产品并且适合给USB电源以及适配器电源供电。基于特殊的内部MOSFET架构以及防倒充电路CL4056不需要外接检测电阻和隔离二极管。当外部环境温度过高或者在大功率应用时热反馈可以调节充电电流以降低芯片温度。充电电压固定在4.24V而充电电流则可以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的1/10芯片将终止充电循环。当输入电压断开时CL4056进入睡眠状态电池漏电流将降到1uA以下。CL4056可以被设置于停机模式此时芯片静态电流降至35uA。CL4056还包括其他特性电池温度监测欠压锁定自动再充电和两个状态引脚以显示充电和充电终止。特性◆可编程充电电流1000mA◆无需外接MOSFET检测电阻以及隔离二极管◆用于单节锂电池、采用ESOP8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4.24V预充电电压◆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、无电池和故障状态显示◆C/10充电终止◆停机模式下的静态电流为35uA◆2.9V涓流充电◆电池温度监测◆软启动限制浪涌电流◆BAT输入防反接保护◆可 0V 激活应用范围◆移动电话、PDA◆MP3、MP4播放器◆充电器◆数码相机◆电子词典◆蓝牙、GPS导航仪◆便携式设备CL4056采用ESOP8及DFN2*2-8L两种封装典型应用管脚分布管脚描述最大额定值 (注)ESD与Latch-up等级结构框图典型性能曲线使用说明CL4056是一款专门为锂离子电池设计的线性充电器利用芯片内部的功率MOSFET对电池进行恒流/恒压充电。充电电流可以由外部电阻编程决定最大充电电流可以达到1000mA。CL4056拥有两个漏极开路输出的状态指示输出端充电状态指示端CHRG和电池充电完成指示输出端STDBY。芯片内部的功率管电路在芯片的结温超过135℃时自动降低充电电流这个功能可以使用户最大限度利用芯片充电不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件。●工作原理当输入电压大于UVLO检测阈值和芯片使能输入端CE接高电平时CL4056开始对电池充电。如果电池电压低于2.9V充电器用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过2.9V时充电器采用恒流模式对电池充电充电电流由PROG端和GND端之间的电阻决定。当电池电压接近4.24V时充电电流逐渐减小CL4056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。充电结束阈值是恒流充电电流的1/10。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BAT端调制电压的精度在1%以内满足锂离子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停机模式电池端消耗的电流小于2uA从而增加待机时间。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采用一个连接在PROG引脚与地之间的电阻器来设定的。根据需要的充电电流来确定电阻器阻值设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算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端进行监控来检测的。当PROG端电压降至100mV以下的时间超过1.8ms时充电终止CL4056进入待机模式此时的输入电源电流降至约50uA。充电时BAT端上的瞬变负载会使PROG端电压在DC充电电流降至设定值的1/10之间短暂地降至100mV以下比较器的1.8ms延时时间确保了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CL4056集中式充电循环并停止通过BAT端提供任何电流。在这种状态下BAT端上所有负载都必须由电池供电。●充电状态指示CL4056有两个漏极开路状态指示输出端CHRG和STDBY。当充电器处于充电状态时CHRG被拉到低电平在其他状态CHRG为高阻态当电池充电结束后STDBY被拉到低电平在其他状态STDBY为高阻态。当电池没有接到充电器时CHRG闪烁表示没有安装电池。●热限制如果芯片温度升至135C以上时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CL4056过热并允许用户提高给定电路板功率处理能力的上限而减小损坏CL4056的风险。●电池温度检测为了防止温度过高或者过低对电池造成的损害CL4056内部集成有电池温度监测电路。电池温度监测是通过测量TEMP管脚的电压实现的TEMP管脚的电压是由电池内的NTC热敏电阻和一个电阻分压网络实现的如典型应用图例所示。如果TEMP管脚的电压小于输入电压的45或者大于输入电压的80意味着电池温度过低或过高则充电被暂停。如果TEMP脚直接接GND那么电池温度检测功能取消其他充电功能正常。从上面的推导中可以看出待设定的温度范围与电源电压VCC是无关的仅与R1、R2、RTH、RTL有关其中RTH、RTL可通过查阅相关的电池手册或通过实验测试得到。在实际应用中若只关注某一端的温度特性比如过热保护则R2可以不用而只用R1即可。R1的推导也变得简单在此不再赘述。●欠压锁闭CL4056拥有一个内部欠压锁定电路对输入电压进行监控在VCC升至欠压锁定门限电压之前使芯片保持在停机工作模式。当VCC电压升高至3.8V之后芯片退出UVLO开始正常工作。VCC下降时的UVLO迟滞电压为200mV。●自动充电循环电池电压达到浮充电压充电循环被终止之后CL4056立即对BAT端电压进行监控。当BAT端电压低于4.1V时充电循环重新开始。确保了电池被维持在一个接近满电的状态同时免除了进行周期性充电循环启动的需要。●电池反接保护功能CL4056具备锂电池反接保护功能当电池正负极反接于CL4056电压输出BAT引脚CL4056会停机显示故障状态无充电电流。充电指示管脚处于高阻态RLED灭此时反接的电池漏电电流小于1mA。将反接的电池正确接入CL4056自动开始充电循环。