概述 SLM6500 是一款面向5V交流适配器的2A锂 离子电池充电器。它是采用1.5MHz固定频率的同 步降压型转换器,因此具有高达90%以上的充电效 率,自身发热量较小。 SLM6500包括完整的充电终止电路、自动再充 电和一个精确度达±1%的4.2V预设充电电压,内 部集成了防反灌保护、输出短路保护、芯片及电池 温度保护等多种功能。 SLM6500采用带散热片的SOP8或MSOP8封 装,并且只需较少的外围元器件,因此能够被嵌入 在各种手持式应用中,作为大容量电池的高效充电 器 特性 1.5MHz固定开关频率 高达90%以上的输出效率 较大2.5A输出电流 *防反灌电流二极管 *外置功率 MOS 管或续流二极管 精度达到±1%的4.2V充电电压 充电状态双输出、无电池和故障状态显示 C/10充电终止 待机模式下的供电电流为140uA 2.9V涓流充电 软启动限制了浪涌电流 电池温度监测功能 输出短路保护功能 采用8引脚SOP/MSOP封装 较大额定值 输入电源电压( Vcc): -0.3V~6.5V BAT: -0.3V~7V LX: -0.3V~7V VS: -0.3V~7V NCHRG: -0.3V~8V NSTDBY: -0.3V~8V TS: -0.3V~8V BAT短路持续时间:连续 较大结温: 145℃ 工作环境温度范围: -40℃ ~85℃ 贮存温度范围: -65℃~125℃ 引脚温度(焊接时间10秒): 260℃ 应用 移动电话 平板电脑 MP3、 MP4播放器 数码相机 电子词典 GPS 便携式设备、各种充电器 应用提示 芯片的高效散热是保证芯片长时间维持较大充 图1 _____________________ 典型应用 图2(使用芯片电池过温保护功能) 电电流的前提。 SOP8/MSOP封装的外形尺寸较小,出于对芯片 的散热考虑, PC板的布局需特别注意。由此可以较 大幅度的增加可使用的充电电流,这一点非常重要。 用于耗散IC所产生的热量的散热通路从芯片至引线 框架,并通过底部的散热片到达PC板铜面。 PC板的 铜箔作为IC的主要散热器,其面积要尽可能的宽阔, 并向外延伸至较大的铜箔区域,以便将热量散播到周 围环境中。 在PC放置过孔至内部层或背面层在改善充电器 的总体热性能方面也是有显着效果,见图4(*9页)。 在PC板SLM6500位置,放置2.5*6.5mm的方形PAD 作为SLM6500的散热片,并且在PAD上放置4个 1.2mm孔径、 1.6mm孔间距的过孔作为散热孔。芯 片焊接时将焊锡从PC背面层灌进,使SLM6500底部 自带散热片与PC板散热片有效连接,从而保证 SLM6500的高效散热。芯片的高效散热是保证芯片 长时间维持较大充电电流的前提。 板上与充电 IC 无关的其他热源也需予以考虑, 因为它们的自身温度将对总体温升和较大充电电流 有所影响。 工作原理 SLM6500 是一款面向5V交充适配器的2A锂 离子电池充电器。它是采用1.5MHz固定频率的同 步降压型转换器,利用芯片内部的功率晶体管对 电池进行涓流、恒流和恒压充电。充电电流可以 用外部电阻编程设定,较大持续充电电流可达2A, 不需要另加防倒灌二极管。具有高达90%以上的 充电效率,且自身发热量较小。 SLM6500包含两个漏较开路输出的状态指示 端,充电状态指示端NCHRG和充电满状态指示端 NSTDBY。芯片内部的功率管理电路在芯片结温 **过145℃时自动降低充电电流,这个功能可以使 用户较大限度的利用芯片处理能力,不用担心芯 片过热而损坏芯片或者损坏外部元器件。 当输入电压大于电源低电压检测阈, SLM6500开始对电池充电, NCHRG管脚输出低 电平,表示充电正在进行。如果电池电压低于 2.9V,充电器用小电流对电池进行涓流预充电。 恒流模式对电池充电时,充电电流由RS确定。当 电池电压接近 4.2V时,充电电流将逐渐减小, SLM6500进入恒压模式。当充电电流减小到充电 结束阈值时,充电周期结束, NCHRG端输出高阻 态, NSTDBY端输出低电平。充电结束阈值是恒 流充电的电流的10% 当电池电压降到再充电阈值以下时, SLM6500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 确保电池端调制电压的进度在1%以内,满足了锂 离子电池和锂聚合物电池精确充电的要求。当输 入电压掉电或者输入电压低于电池电压时,充电 器进入低功耗的睡眠模式,电池端消耗的电流小 于3uA,从而增加了待机时间。 充电电流的设定 电池充电的电流I BAT ,由连接在VS端及BAT端的 外部电流检测电阻Rs确定(图6), Rs可由该电阻两端 的调整阈值电压Vs和恒流充电电流的比值来确定, 恒流状态下Rs两端的电压为100mV。 充电终止 当充电电流在达到较终悬浮电压之后降至设 定值的1/10时,充电循环被终止。该条件是采用一 个内部滤波比较器对Rs的压降进行监控来检测的。 当Rs两端电压差至10mV以下的时间**过tTERM(一 般为1.8ms)时,充电被停止,充电电流被锁断。 SLM6500进入待机模式,此时输入电源电流降至 140uA。(注: C/10终止在涓流充电模式和热限制 充电模式中失效)。 充电时, BAT引脚上的瞬变负载会使Rs两端电 压在DC充电电流降至设定值的1/10之间短暂的降 至10mV以下。终止比较器上的1.8ms滤波时间 (tTERM)确保这种性质的瞬变负载不会导致充电 循环过早终止。一旦平均电流降至设定值的1/10一 下, SLM6500即终止充电循环。在这种状态下, BAT引脚上的所有负载都必须由电池来供电。 在待机模式中, SLM6500对BAT引脚电压进行 连续监控。如果该引脚电压降到4.05V的再充电门 限( VRECHRG)以下,则另一个充电循环开始并在 此向电池供应电流。