SGM41522/SGM41522A/SGM41522B：高效安全的單節(jié)電池充電器

在電子設(shè)備飛速發(fā)展的今天，電池充電器的性能和安全性愈發(fā)重要。SGM41522、SGM41522A和SGM41522B作為SGMICRO推出的緊湊型開關(guān)獨(dú)立式單節(jié)鋰離子或鋰聚合物電池充電器，憑借其出色的特性和豐富的功能，成為眾多電子設(shè)備的理想選擇。

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產(chǎn)品概述

SGM41522、SGM41522A和SGM41522B專為單節(jié)鋰離子或鋰聚合物電池充電設(shè)計，具有電阻可編程最大充電電流、預(yù)設(shè)充電結(jié)束電流和預(yù)充電電流選擇以及浮動超時等功能。同時，它們還具備過壓、過流保護(hù)、折返保持、輸入欠壓鎖定、電池溫度監(jiān)測和熱關(guān)斷等安全特性，確保了充電過程的安全可靠，簡化了設(shè)計過程，提升了用戶體驗。

產(chǎn)品特性

高充電能力

• 最大2.5A充電電流：能夠為4.1V至4.45V的電池提供高達(dá)2.5A的充電電流，滿足快速充電需求。
• 高充電效率：開關(guān)頻率達(dá)到1.33MHz，充電效率最高可達(dá)95.4%。在5V輸入、1.5A充電電流時，充電效率為92.8%；在9V輸入、1.5A充電電流時，充電效率為90.1%。

靈活的編程設(shè)置

• 充電電壓和電流可編程：通過CC/CV接口，可以方便地設(shè)置充電電流和電池電壓，滿足不同電池的充電需求。
• 輸入電壓調(diào)節(jié)：支持4.2V輸入電壓調(diào)節(jié)，工作輸入電壓范圍為4.2V至12V，可持續(xù)承受高達(dá)18V的電壓。

安全保護(hù)功能

• 過壓保護(hù)：具備13.5V過壓保護(hù)，關(guān)斷時間僅為100ns，有效保護(hù)電池和設(shè)備安全。
• 輸出電壓折返保持：在異常情況下，能夠自動降低輸出電壓，保護(hù)電池和設(shè)備。
• JEITA準(zhǔn)則合規(guī)：根據(jù)電池溫度自動調(diào)整充電參數(shù)，確保在不同溫度環(huán)境下的安全充電。

寬工作溫度范圍

• 能夠在-40℃至+85℃的環(huán)境溫度下正常工作，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。

封裝形式

采用綠色TDFN - 2×3 - 8BL封裝，體積小巧，便于集成到各種設(shè)備中。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 便攜式音頻揚(yáng)聲器：為便攜式音頻設(shè)備提供高效、安全的充電解決方案。
• 手機(jī)：滿足手機(jī)快速充電需求，延長電池使用壽命。
• 可穿戴設(shè)備：小巧的封裝和低功耗特性，適合可穿戴設(shè)備的設(shè)計要求。
• EPOS：為電子銷售點(diǎn)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源支持。

引腳配置與功能

引腳配置

該系列產(chǎn)品采用TDFN - 2×3 - 8BL封裝，共有8個引腳，分別為VBUS、SW、CV、BTST、GND、CC、REGN、TS和BAT。

引腳功能

• VBUS：充電器輸入和電壓檢測引腳，需在該引腳與GND之間連接一個10μF陶瓷電容。
• CV：充電電壓編程輸入引腳，通過連接不同電阻選擇6種不同的充電電壓。
• CC：充電電流編程和充電禁止輸入引腳，通過連接電阻編程恒定充電電流，將該引腳拉高至高于VCC_H（1.4V）可停止充電。
• TS：溫度檢測輸入引腳，連接電池NTC熱敏電阻，用于監(jiān)測電池溫度。
• BAT：電池正極端子引腳，需在該引腳與GND之間連接一個22μF電容。
• REGN：LDO輸出引腳，為LSFET驅(qū)動器和內(nèi)部電路供電，需在該引腳與GND之間連接一個1μF陶瓷電容。
• BTST：高端驅(qū)動器正電源引腳，內(nèi)部連接到自舉二極管陰極，需在SW引腳與BTST引腳之間連接一個10nF陶瓷電容。
• SW：開關(guān)節(jié)點(diǎn)輸出引腳，連接到輸出電感，同時連接10nF自舉電容。

電氣特性

靜態(tài)電流

• 電池放電電流（BAT）：在不同條件下，電流范圍為0.1μA至7.0μA。
• 輸入電源電流（VBUS）：在不同輸入電壓和工作狀態(tài)下，電流范圍為1.4mA至8mA。

充電參數(shù)

• 充電電壓編程范圍為4.10V至4.45V，充電電流調(diào)節(jié)范圍為0至2500mA。
• 初始充電電壓設(shè)置為4.2V，初始充電電流調(diào)節(jié)設(shè)置根據(jù)不同情況有所不同。

保護(hù)特性

• 具備過流、欠流、過壓、熱調(diào)節(jié)和熱關(guān)斷等保護(hù)功能，確保充電過程的安全可靠。

充電管理

充電階段

該系列產(chǎn)品的充電過程包括涓流充電、預(yù)充電、快速充電（恒流和恒壓）和折返模式。根據(jù)電池電壓的不同，自動選擇合適的充電階段。

充電終止

當(dāng)電池電壓高于充電閾值且充電電流低于編程終止電流時，充電周期結(jié)束。充電結(jié)束后，轉(zhuǎn)換器進(jìn)入折返模式，降低輸出電壓和電流，減少能量損耗。

JEITA準(zhǔn)則合規(guī)

遵循JEITA準(zhǔn)則，根據(jù)電池溫度自動調(diào)整充電參數(shù)。在低溫（T1 - T2）或高溫（T3 - T4）環(huán)境下，充電電流降低至正常電流的10%，充電電壓降低約100mV。SGM41522B在高溫環(huán)境下禁止充電。

布局指南

為了確保充電器的性能和穩(wěn)定性，在PCB布局時需要注意以下幾點(diǎn)：

• 輸入電容：將輸入電容盡可能靠近芯片放置，使用最短的銅連接，避免過孔。
• 電感連接：將電感的一個引腳盡可能靠近SW引腳，減少SW節(jié)點(diǎn)的銅面積，降低電容耦合和噪聲。
• 輸出電容：將輸出電容的GND引腳盡可能靠近芯片的GND引腳和輸入電容的GND引腳，避免使用過孔，保持高頻電流路徑短且在同一層。
• 散熱設(shè)計：將封裝的外露散熱墊焊接到PCB接地平面，確保IC下方有足夠的散熱過孔，以提高散熱效果。

總結(jié)

SGM41522、SGM41522A和SGM41522B是一款性能卓越、功能豐富的單節(jié)電池充電器。它們在充電能力、安全保護(hù)、編程靈活性和工作溫度范圍等方面表現(xiàn)出色，適用于多種電子設(shè)備。電子工程師在設(shè)計電池充電電路時，可以考慮使用該系列產(chǎn)品，以提高產(chǎn)品的性能和可靠性。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似充電器的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。