SGM41566A/SGM41566B：低容量電池充電的理想解決方案

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電池充電管理是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。今天，我們來深入了解一下SGMICRO推出的SGM41566A/SGM41566B線性調(diào)節(jié)電池充電器，看看它能為我們的設(shè)計(jì)帶來哪些便利和優(yōu)勢。

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一、產(chǎn)品概述

SGM41566A和SGM41566B專為低容量電池充電而設(shè)計(jì)，能夠從寬松調(diào)節(jié)的電源中為電池充電。其工廠可編程電流范圍為50mA至750mA，提供了靈活的充電選擇。該設(shè)備采用綠色TDFN - 2×2 - 8AL封裝，工作結(jié)溫范圍為 - 40℃至 + 125℃，具有廣泛的適用性。

二、產(chǎn)品特性

1. 輸入與電壓選項(xiàng)

• 寬松調(diào)節(jié)電源輸入：能夠適應(yīng)各種不穩(wěn)定的電源，為充電提供了更大的靈活性。
• 電池電壓選項(xiàng)：在3.5V至4.8V范圍內(nèi)以25mV為步進(jìn)，可根據(jù)不同電池需求進(jìn)行精確設(shè)置。
• 充電電流選項(xiàng)：在50mA至750mA范圍內(nèi)以50mA為步進(jìn)，滿足不同充電速度的要求。

2. 充電功能特性

• 弱電池預(yù)充電：對(duì)于電量極低的電池，先進(jìn)行預(yù)充電，避免對(duì)電池造成損害。
• 電壓折返安全保護(hù)：當(dāng)充電結(jié)束時(shí)，降低輸出電壓至安全值，同時(shí)保持電流限制，避免頻繁充放電循環(huán)。
• NTC溫度傳感保護(hù)：通過連接NTC熱敏電阻，在合適的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行充電，確保充電安全。
• 浮充保護(hù)：當(dāng)電池電壓高于浮充電壓且持續(xù)一定時(shí)間后，停止充電，進(jìn)入充電結(jié)束折返保電狀態(tài)。
• 650ms電源循環(huán)認(rèn)證：保證充電過程的穩(wěn)定性。
• 耗盡電池充電抑制：當(dāng)電池電壓低于特定值時(shí)，不啟動(dòng)充電，避免對(duì)耗盡電池的風(fēng)險(xiǎn)充電。

三、應(yīng)用場景

SGM41566A/SGM41566B適用于低容量可充電電池供電的應(yīng)用，如小型智能設(shè)備、傳感器等。其靈活的充電選項(xiàng)和多種保護(hù)功能，能夠?yàn)檫@些設(shè)備提供可靠的充電解決方案。

四、典型應(yīng)用電路

典型應(yīng)用電路如圖1所示，只需少量外部元件即可實(shí)現(xiàn)充電功能。輸入電容CIN建議選擇有效電容在0.1μF至12μF之間的電容，輸出電容CBAT建議選擇有效電容在1μF至12μF之間的電容。這些電容的選擇對(duì)于充電的穩(wěn)定性和效率至關(guān)重要。

五、電氣特性

1. 電壓與電流范圍

• 輸入電壓范圍：2.9V至19.5V，能夠適應(yīng)多種電源。
• 充電電壓范圍：3.5V至4.8V，可根據(jù)電池需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
• 充電電流范圍：50mA至750mA，提供了多種充電速度選擇。

2. 其他特性

• 輸入鉗位電壓和電流：在特定條件下，能夠限制輸入電壓和電流，保護(hù)設(shè)備安全。
• 導(dǎo)通電阻：在特定電流和電壓條件下，導(dǎo)通電阻較小，提高充電效率。
• BAT引腳灌電流：在不同條件下，BAT引腳的灌電流不同，確保電池充電和放電的安全。

六、典型性能特性

通過一系列的典型性能特性曲線，我們可以更直觀地了解SGM41566A/SGM41566B的性能。例如，輸入電流與輸入電壓的關(guān)系、充電電流與輸入電壓的關(guān)系等。這些曲線為我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中選擇合適的參數(shù)提供了參考。

七、充電周期與功能框圖

1. 充電周期

充電周期包括預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電、折返保電和再充電等階段。如圖2所示，清晰地展示了整個(gè)充電過程。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)電池的狀態(tài)和需求，合理調(diào)整充電參數(shù)，確保電池的安全和壽命。

2. 功能框圖

功能框圖如圖3所示，展示了該充電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。它包括充電控制、輸入鉗位、輸出鉗位、溫度調(diào)節(jié)等模塊，通過這些模塊的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了高效、安全的充電功能。

八、詳細(xì)描述

1. 耗盡電池充電抑制

當(dāng)BAT引腳電壓低于特定值時(shí)，充電不會(huì)啟動(dòng)，避免了對(duì)耗盡電池的風(fēng)險(xiǎn)充電，保護(hù)了電池和設(shè)備的安全。

2. 寬充電可用輸入范圍

能夠在輸入電壓高于標(biāo)稱范圍或電源不穩(wěn)定的情況下保持充電。當(dāng)輸入電壓較高時(shí)，調(diào)節(jié)充電電流以防止過熱；當(dāng)輸入電壓較低時(shí)，保持導(dǎo)通并維持最小正向壓降。還能從脈沖輸入（如整流交流的半正弦波）和緩慢變化的電源（如太陽能電池光電壓）進(jìn)行充電。

3. 電壓折返保電

當(dāng)充電結(jié)束條件滿足時(shí)，降低輸出電壓至安全值，同時(shí)保持電流限制，避免頻繁充放電循環(huán)，延長電池壽命。

4. 最小浮充時(shí)間

當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載較大，充電電流低于剩余充電結(jié)束電流且電池電壓高于浮充電壓持續(xù)一定時(shí)間后，電池停止充電，進(jìn)入充電結(jié)束折返保電狀態(tài)。

5. 過溫充電調(diào)節(jié)

當(dāng)內(nèi)部溫度達(dá)到 + 130℃時(shí)，熱折返功能開始降低充電電流，保護(hù)設(shè)備免受過熱損壞。

6. BAT過壓保護(hù)

當(dāng)充電過程中BAT引腳電壓高于104% × VCHG時(shí)，BAT引腳以1.5mA的鉗位電流灌電流，保護(hù)電池和設(shè)備。

7. 充滿電和輸入鉗位

當(dāng)電池充滿電時(shí)，輸入IN引腳電壓降低，輸出電壓從VCHG降至VFCHG。在無線或非接觸式充電中，設(shè)備能夠?qū)⑤斎腚妷恒Q位至約21V，以26mA的電流灌電流。

8. NTC溫度傳感和使能

通過TSEN引腳連接NTC熱敏電阻，讀取接地電阻進(jìn)行溫度保護(hù)。只有在溫度合適的范圍內(nèi)才允許充電。將TSEN引腳拉低可禁用充電功能，拉高至高于2.68V可解除溫度保護(hù)功能并啟用充電。

9. 預(yù)充電安全時(shí)間

如果BAT引腳電壓在94分鐘內(nèi)無法達(dá)到65% × VCHG，充電將停止，避免對(duì)不良電池或錯(cuò)誤系統(tǒng)負(fù)載造成進(jìn)一步損害。

九、封裝與訂購信息

SGM41566A/SGM41566B提供多種型號(hào)選擇，采用TDFN - 2×2 - 8AL封裝，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃。訂購信息中詳細(xì)列出了不同型號(hào)的訂購編號(hào)、封裝標(biāo)記和包裝選項(xiàng)，方便我們根據(jù)需求進(jìn)行選擇。

十、總結(jié)

SGM41566A/SGM41566B線性調(diào)節(jié)電池充電器具有多種特性和保護(hù)功能，能夠?yàn)榈腿萘侩姵爻潆娞峁┛煽康慕鉀Q方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)具體需求選擇合適的充電參數(shù)和外部元件，確保充電的安全和效率。你在使用類似充電器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。