SGM4075 - 2電池脫離及冷復位開關(guān)：設(shè)計與應(yīng)用全解析

在電子設(shè)備的設(shè)計中，電池管理和復位功能是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。SGM4075 - 2作為一款全新設(shè)計的冷復位及電池脫離開關(guān)，為電子工程師們提供了一個高效、可靠的解決方案。今天，我們就來深入探討一下這款開關(guān)的特性、應(yīng)用以及設(shè)計要點。

文件下載：SGM4075-2-cn.pdf

一、產(chǎn)品概述

SGM4075 - 2的主要作用是在產(chǎn)品裝箱時，使電池近乎與負載脫離，延長成品倉儲時間，實現(xiàn)開盒即用，改善用戶體驗，同時方便殼體和包裝的靈活設(shè)計。它僅需“開機”和“電源保持”信號配合，就能實現(xiàn)電池脫離和開通動作，還能利用電池脫離功能完成掉電重啟循環(huán)。此外，該開關(guān)掉電后重新啟動時會檢查輸出電壓是否充分跌落，避免了定時重啟殘留輸出電壓不確定的風險。

SGM4075 - 2采用綠色環(huán)保的WLCSP - 1.31×1.62 - 12B封裝，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 85℃，具有熱關(guān)斷保護和較低的導通阻抗，能適應(yīng)多種復雜的工作環(huán)境。

二、特性亮點

1. 低導通電阻

SGM4075 - 2的典型導通電阻為20mΩ，這意味著在電路中能夠有效降低功率損耗，提高能源效率。不同工作電壓下，導通電阻會有所變化，例如在VBAT = 5.5V時，典型值為18mΩ；VBAT = 3.6V時，典型值為20mΩ；VBAT = 1.5V時，典型值為42mΩ。這種低導通電阻的特性，使得開關(guān)在工作過程中產(chǎn)生的熱量更少，穩(wěn)定性更高。

2. 抗干擾能力強

它具備抗?jié)衤┹斎?、抗浪涌等特性?？節(jié)衤┹斎肟梢杂行Х乐挂虺睗癍h(huán)境導致的漏電問題，提高了開關(guān)的可靠性。而抗浪涌能力則能保護電路免受瞬間高電壓的沖擊，確保設(shè)備在復雜的電源環(huán)境下正常工作。

3. 過熱保護

內(nèi)置過熱開路保護功能，當開關(guān)溫度過高時，會自動斷開電路，避免因過熱損壞器件，保障了設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。

4. 時間參數(shù)可調(diào)節(jié)

典型時間參數(shù)可利用外置電阻選擇不同值，如復位延時為7.7s，開路復位時間為468ms，開機延遲為230ms。通過調(diào)整外置電阻，工程師可以根據(jù)實際需求靈活設(shè)置這些時間參數(shù)，滿足不同的應(yīng)用場景。

5. 寬工作電壓范圍

工作電壓范圍為1.5V ~ 5.5V，能夠適應(yīng)多種電源供電情況，為不同類型的電子設(shè)備提供了更廣泛的應(yīng)用可能。

6. 大電流承載能力

最大連續(xù)工作電流可達6A，能夠滿足大多數(shù)電子設(shè)備的功率需求，適用于各種電池供電的儀器和設(shè)備。

7. 主動放電功能

僅在受控電池脫離時，輸出端會主動放電，有助于快速釋放輸出端的殘余電壓，確保設(shè)備的安全復位。

8. 高ESD保護

各引腳具有較高的ESD保護能力，如VBAT、VOUT、SR引腳對地的HBM為8000V，其余各引腳之間的HBM也為8000V，MM為400V，CDM為1000V，有效防止靜電對芯片的損壞。

三、引腳說明

四、電氣參數(shù)規(guī)格

在 (V_{BAT}=3.6V) ，DELAYADJ連接到 (VBAT) ，VOUT對地接36Ω負載， (T{A}= + 25^{circ}C) 的條件下，SGM4075 - 2的各項電氣參數(shù)表現(xiàn)良好。例如，輸入輸出導通電阻在不同電壓下有相應(yīng)的取值范圍；關(guān)機電流典型值為0.7μA，靜態(tài)工作電流典型值為1μA；浪涌電壓在導通和開路狀態(tài)下都有一定的承受能力等。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計電路時提供了重要的參考依據(jù)。

五、典型應(yīng)用電路

1. 基本應(yīng)用電路

采用慣用“開機”和“電源保持”2個控制信號的應(yīng)用電路，通過簡單的信號配合，就能實現(xiàn)電池的脫離和開通動作，為電子設(shè)備的電源管理提供了基礎(chǔ)的解決方案。

2. 外部電源觸發(fā)電路

可由外部 (V_{BUS}) 電源接入觸發(fā)開通開關(guān)的電路，以及可由外部電源接入觸發(fā)SYS_WAKE開通開關(guān)的電路，增加了開關(guān)的觸發(fā)方式，提高了電路的靈活性。

3. 特定模式工作電路

75939模式工作時的電路，省略了75939電路中的上拉電阻和抗反向二極管，適用于特定的應(yīng)用場景。

4. 外部喚醒連接電路

接入外部喚醒的連接方式之一，為設(shè)備的喚醒功能提供了更多的可能性。

六、控制及響應(yīng)時序

SGM4075 - 2的控制及響應(yīng)時序?qū)τ诶斫馄?a href="http://www.makelele.cn/v/tag/773/" target="_blank">工作原理和正確使用至關(guān)重要。例如，在Power - On with SR時序中，SR拉高 (t{VON}) 后開通輸入輸出；在RESET Timing中，SR有效并保持累計時間達到 (t{PHL}) 時，斷開輸入輸出的鏈接，經(jīng)過 (t_{REC}) 后會自動開啟負載開關(guān)等。這些時序關(guān)系需要工程師在設(shè)計電路時仔細考慮，確保開關(guān)的正常工作。

七、應(yīng)用信息

1. 復位計時器和負載開關(guān)功能

SGM4075 - 2既是復位計時器，又是負載開關(guān)。它采用特有的“保持 - 改出”型邏輯接口，解決了濕漏電和誤偏置潛動問題。在負載開關(guān)導通和斷開方面，不同的輸入信號組合會產(chǎn)生不同的效果，如SR、nOFF、SYS_WAKE的高低電平變化會控制開關(guān)的通斷狀態(tài)。

2. 欠壓鎖定

當電池電壓 (V{BAT}<1.38V) 時，SGM4075 - 2進入欠壓鎖定模式，內(nèi)部所有寄存器清零，負載開關(guān)關(guān)閉；當 (V{BAT}>1.38V) 時，脫離欠壓鎖定模式，負載開關(guān)開啟。

3. 輸入信號優(yōu)先級

為了解決不同信號同時輸入產(chǎn)生的矛盾問題，SGM4075 - 2設(shè)定了輸入信號優(yōu)先級，SR優(yōu)先級最高，SYS_WAKE次之，nOFF最低。當兩個輸入信號同時有效時，只有優(yōu)先級高的信號起作用。

4. 防抖動和誤觸發(fā)

持續(xù)按鍵撳下期間，短時間釋放按鍵不影響累計按鍵撳下時間，釋放時間超過寬容時間 (t_{TOL}) 時，清除累計時間。SYSWAKE觸發(fā)開關(guān)導通時，導通會自主保持 (t{M}) 以等待宿主系統(tǒng)啟動。

5. 浪涌吸收、短路保護和熱保護

開關(guān)在導通和斷開時都能承受一定的浪涌，內(nèi)部帶有短路和過熱保護電路，發(fā)生短路或過熱時會斷開 (V{BAT}) 與 (V{OUT}) 的連接，并在一定條件下嘗試重新連接。

6. 有源放電和放電殘壓檢測

SR有效觸發(fā)斷開 (V{BAT}) 與 (V{OUT}) 的連接時，開通對 (V{OUT}) 的有源放電，重新恢復導通時要檢查 (V{OUT}) 電壓是否充分降低。DELAY_ADJ可通過選用不同的外部電阻值調(diào)節(jié)斷開復位觸發(fā)的延遲時間。

八、總結(jié)

SGM4075 - 2電池脫離及冷復位開關(guān)以其豐富的特性和靈活的應(yīng)用方式，為電子工程師在電池管理和復位功能設(shè)計方面提供了一個優(yōu)秀的選擇。在實際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計需求，合理選擇引腳連接、調(diào)整時間參數(shù)、考慮輸入信號優(yōu)先級等因素，以確保開關(guān)的正常工作和設(shè)備的穩(wěn)定性。同時，要注意ESD防護，避免因靜電損壞芯片。大家在使用SGM4075 - 2的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨特的應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享交流。