SiliconLake SL1063 TEL:(0755)81796865 FAX:28171850 http://www.stchip.com 高精度线性锂电池充电器控制电路 概述 SL1063 是一款专门为高精度的线性锂电 池充电而设计的电路，非常适合那些低成 本、便携式充电器使用。它集高精度预充电、 恒定电流充电、恒定电压充电、电池状态检 测、温度监控、充电结束低泄漏、充电状态 指示等性能于一身，可以广泛地使用于 PDA、移动电话、手持设备等领域。 SL1063 通过检测电池电压来决定其充电 状态：预充电、恒流充电、恒压充电。当电 池电压小于阈值电压 VO(MIN)时，处于预充 电状态，以较小的电流对电池进行充电，预 充电的电流可以通过外部电阻进行调整。预 充电使电池电压达到 VO(MIN) 后，进入恒定 电流充电的快速充电状态,充电电流可以通 过外围电阻调整，恒定电流充电使电池电压 上升到恒定电压充电电压 VO(REG)（一般为 4.2V）。然后进入恒定电压充电状态，充电 电压的精度优于±1%，在该状态下，充电电 流将逐渐减小，当充电电流小于阈值后，充 电结束。充电结束后，将始终对电池电压进 行监控，当电池电压小于阈值 VO(RCH)时， 对电池进行再充电，进入下一个充电周期。 特点 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 单节锂离子或锂聚合物电池充电器的 理想控制电路； 高于 1%的电压精度； 预充电过程，用户可改变预充电电流； 恒定电流充电，充电电流可调； 恒定电压充电过程； 自动再充电过程； 充电过程中的温度监控； 两路 LED 充电状态指示； 电池不正常状态的检测； 电源电压低时，处于低功耗的 Sleep 模 式，电池漏电流极小； 具有短路保护和灭灯指示功能； 极少的外围元器件； 小型化的 SOP8 封装； 应用 ■ ■ ■ ■ 数码相机 PDA 移动电话 手持设备 管脚排列 1 SiliconLake SL1063 引脚描述 引脚名称 VDD STAT1 STAT2 GND VS CS BATT 引脚功能 电源端。 充电状态指示。在充电过程中，该引脚被上拉到高电平；充电结束后，被 下拉到低电平；电池不正常或 TS 温度超过设置的范围时，输出为高阻态。 充电结束状态指示。在充电过程中，该引脚被下拉到低电平；充电结束后， 被上拉到高电平；电池不正常或 TS 温度超过设置的范围时，输出为高阻 态。 接地端。 电压采样输入。充饱电压可通过 BATT 和此引角之间的电阻值调整。 电流采样输入。充电电流通过电源和此引角之间的电压差决定。 电池电压检测输入端。 极限参数 供电电源------------------------------------------------- －0.3V～7.5V 贮存温度------------------------------------------------- －65℃～150℃ 功耗 PD（TA＝25℃）-------------------------------------- 1 W 结温----------------------------------------------------- 150℃ 工作温度 TA---------------------------------------------- －40℃～＋125℃ ESD HBM------------------------------------------------ 4KV 电气参数(TA＝25℃) 参数名称 符号 典型值 最大值 单位 4.5V<VDD<7V （不包括外围负载） VBATT-VDD≥0.2V ---- 1 2 mA ---- ---- 3 uA VBATT = VO(REG), VBATT-VDD≥0.2V VCS =5V, VBATT-VDD≥0.2V ---- 1.5 2.6 uA --- --- 1.1 uA 4.160 100 4.20 115 4.240 130 V mV 4 12 24 mV VO(MIN) 2.7 2.9 3.1 V VO(RCH) VO(REG)170mV 10 VO(REG)110mV 16 VO(REG)50mV 22 V mV ----- 0.4 0.6 V 工作电流 IDD(OPE) Sleep 模式 芯片电流 BATT 端 输入电流 CS 端 输入电流 充饱电压 恒流充电， CS 端电压 预充电， CS 端电压 预充电 阈值电压 再充电 阈值电压 充电结束 阈值电压 STAT1 端 输出低电平 IDD(sleep) IBATT ICS VO(REG) VI(SNS) V(PRE) V(TERM) VSTAT1(LOW) 测试条件 相对于 VDD, VI(SNS)=VDD-VCS 相对于 VDD, V(PRE)=VDD-VCS 相对于 VDD, V(TERM)=VDD-VCS IOL =10mA 最小值 2 SiliconLake STAT1 端 输出高电平 STAT2 端 输出低电平 STAT2 端 输出高电平 SL1063 VSTAT1(HIGH) IOH=5mA VDD-0.5V ---- ---- V VSTAT2(LOW) IOL =10mA ----- 0.4 0.6 V VSTAT2(HIGH) IOH=5mA VDD-0.5V ---- ---- V 功能描述 SL1063 是一款专门为高精度线性锂电池 充电器而设计的电路，图 1 是用 PMOS 管 作为调整管的应用线路图，图 2 是用 PNP 晶体管作为调整管的应用线路图，图 3 显示 了充电过程中的电流、电压曲线。 图 1 典型应用线路 典型应用线路图 应用线路图 3 SiliconLake SL1063 图 2 充电过程中的电流、 充电过程中的电流、电压曲线 1、检测 SL1063 检测到如下两种情况之一即开始 进入充电周期： a）加上适当的电源后,插上锂电池（VBATT ＜VO(RCH) )； b) 已经插上锂电池（VBATT＜VO(REG))，然 后加上适当的电源； 2、预充电 如果锂电池的初始电压低于预充电阈值 VO(MIN)，则首先进入预充电阶段。在此阶段， 预充电电流大约为恒流充电阶段电流的 10%左右。 3、恒定电流充电 当电池电压达到 VO(MIN)，电池将进入下 一个充电阶段：恒定电流充电。SL1063 根 据 VDD 及 CS 两端之间的电阻 RCS 上的电压 VI(SNS)调整充电电流。即 I O ( REG ) = VI ( SNS ) RCS 4、恒定电压充电 随着恒定电流充电的进行，电池电压上 升，当电池达到一定电压 VO(REG) 时，即进 入恒定电压充电阶段。在此阶段，电池电压 不再上升，被恒定在 VO(REG) ，且充电电流 逐渐减小。 5、充电结束 在恒定电压充电阶段，充电电流逐渐减 小，当电流减小到 ITERM＝V(TERM)/RCS 时， 电池充电结束，同时，充电电流降为零。 充电结束 低 高 电池不正常 高阻 高阻 输出短路 7、再充电 充电结束后，电池电压降低到 VO(RCH)， SL1063 将进行再次充电循环。 应用中的几个问题 1、 充电电流设定 SL1063 最大耗散功率为 1W，即允许最大 充电电流不超过 500mA。因此，恒流控制电 阻最小建议值为 0.27 欧姆。同时输入电压 VDD 建议值为 4.5V~5.5V 之间。 2、 选择输入输出电容 在电源和地之间放一个电容，是非常重要 的，有助于耦合高频躁声，推荐此电容选择 0.1uF 的陶瓷电容。如果电源躁声或环境躁 声较大，应选择大一些的电容，以减小躁声。 推荐在 VBATT 端和地之间放一个 1uF 的电容，这将有助于当没放电池的时候，输 出端有较小的纹波。当 VBATT 端和被充电池 连线较长时，可相应增加电容值。 3、 PCB 板的布局与布线 为了取得最佳的效果，建议尽量缩小 PCB 板的面积及回路的走线。 6、充电指示 SL1063 的 STAT1 和 STAT2 有三种状态显 示，如下表所示。 状态 STAT1 显示 STAT2 显示 充电 高 低 4 SiliconLake SL1063 SOP8 封装外型尺寸图： 封装外型尺寸图： 5