双节锂电池充电控制IC-CN3702

5A双节锂电池充电管理集成电路CN3702概述:CN3702是PWM降压模式双节锂电池充电管理集成电路，独立对锂电池充电进行自动管理，具有封装外形小，外围元器件少和使用简单等优点。CN3702具有恒流和恒压充电模式，非常适合锂电池的充电。在恒压充电模式，CN3702将电池电压调制在8.4V，精度为±1%；在恒流充电模式，充电电流通过一个外部电阻设置。对于深度放电的锂电池，当电池电压低于5.6V时，CN3702用所设置的恒流充电电流的15%对电池进行涓流充电。在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，当充电电流降低到外部电阻所设置的值时，充电结束。在充电结束状态，如果电池电压下降到8V时，自动开始新的充电周期。当输入电源掉电或者输入电压低于电池电压时，CN3702自动进入睡眠模式。其它功能包括输入低电压锁存，电池温度监测，电池端过压保护和充电状态指示等。CN3702采用16管脚TSSOP封装。应用:便携式DVD，对讲机笔记本电脑备用电池应用便携式工业和医疗仪器电动工具独立电池充电器特点:宽输入电压范围：7.5V到28V对两节锂电池完整的充电管理充电电流达5APWM开关频率：300KHz恒压充电电压精度：±1%恒流充电电流由外部电阻设置对深度放电的电池进行涓流充电充电结束电流可由外部电阻设置电池温度监测功能自动再充电功能充电状态和充电结束状态指示软启动功能电池端过压保护工作环境温度：－40℃到＋85℃采用16管脚TSSOP封装产品无铅，无卤素元素，满足RoHS管脚排列:PGNDVGGNDBATVCCCN37021234DRV5TEMP6EOC7COM18910111213141516CHRGDONECOM2COM3NCtestCSP典型应用电路:CN3702VCCDRVCSPCOM2COM1CHRGDONETEMPGNDPGNDEOCLRCSC6BATBATVGCOM31161523456789111413NC12test10D1D2M1C1D3D4C2100nFC3470pFC4220nFC5100nFR1R2NTCR3R4120R5输入电源图1典型应用电路订购信息:型号工作温度恒压充电电压CN3702－40℃到＋85℃8.4V(双节锂电池)管脚描述:管脚序号名称说明1VG内部电压调制器输出。为内部驱动电路提供电源，在VG管脚和VCC管脚之间接一个100nF的电容。2PGND功率地3GND模拟地4CHRG漏极开路输出端。在充电状态，内部晶体管将此管脚拉到低电平；否则，此管脚为高阻状态。5DONE漏极开路输出端。在充电结束状态，内部晶体管将此管脚拉到低电平；否则，此管脚为高阻状态。6TEMP电池温度监测输入端。在此管脚到地之间连接一个负温度系数的热敏电阻。7EOC充电结束电流设置端。将此管脚直接接到地或者通过一个电阻接到地。8COM1回路补偿输入端1。在此管脚到地之间接一个470pF的电容。9COM2回路补偿输入端2。在此管脚到地之间串联连接一个120Ω的电阻和一个220nF的电容。10test测试端。需将此管脚接到地。11COM3回路补偿输入端3。在此管脚到地之间接一个100nF的电容。12NC没有连接13CSP充电电流检测正输入端。此管脚和BAT管脚测量充电电流检测电阻RCS两端的电压，并将此电压信号反馈给芯片进行电流调制。14BAT电池电压检测输入端和充电电流检测负输入端。内部高精度电阻分压网络连接到此管脚，同高精度的电压参考源和运算放大器一起决定了恒压充电电压。15VCC外部电源输入端。VCC也是内部电路的电源。此管脚到地之间需要接一个滤波电容。16DRV驱动片外P沟道MOS场效应晶体管的栅极。极限参数VCC，VG，DRV，CHRG，DONE到GND的电压…….…－0.3Vto30VCSP，BAT到GND的电压………………………………..…－0.3Vto28VCOM3到GND的电压…………………………………...…….6.5V其它管脚到GND的电压………………………..........………－0.3VtoVCOM3+0.3V存储温度……………………………………………...……..…－65℃---150℃工作环境温度………………………….…………………….…－40℃---85℃焊接温度(10秒)…………………………………………..……300℃超出以上所列的极限参数可能造成器件的永久损坏。以上给出的仅仅是极限范围，在这样的极限条件下工作，器件的技术指标将得不到保证，长期在这种条件下还会影响器件的可靠性。CONSONANCERev1.24电气特性:（VCC=15V，TA=－40℃到85℃，除非另有注明）参数符号测试条件最小典型最大单位输入电压范围VCC7.528V低电压锁存阈值UVLO4.267.3V芯片工作电流IVCCVBAT＞VREG11.552.1mA调制电压VREG恒压充电模式8.3168.48.484VVBAT＞5.6V，VCSP－VBAT190200210电流检测VCSVBAT＜5.6V，VCSP－VBAT183042mV流入BAT管脚电流IBAT充电结束模式或睡眠模式1525uA涓流充电阈值VPREBAT管脚电压上升5.45.65.8V涓流充电阈值迟滞HPREBAT管脚电压下降0.2V再充电阈值VREBAT管脚电压下降8.0V过压阈值Vov电池电压上升1.061.081.1过压释放阈值Vclr电池电压下降0.9811.02VREGTEMP管脚上拉电流Iup415065uA比较器高端阈值VthhTEMP管脚电压上升1.571.611.65V比较器低端阈值VthlTEMP管脚电压下降0.1450.1750.205VCHRG管脚CHRG管脚下拉电流ICHRGVCHRG=1V，充电模式71218mACHRG管脚漏电流ILK1VCHRG=25V，充电结束模式1uADONE管脚管脚下拉电流IDONEVDONE=1V，充电结束模式71218mA管脚漏电流ILK2VDONE=25V，充电模式1uA振荡器频率fosc240300360kHZ最大占空比Dmax94%睡眠模式VBAT=8V0.060.10.14VBAT=12V0.10.140.18睡眠模式阈值(测量VCC－VBAT)VSLPVCCfallingVBAT=18V0.180.230.28VVBAT=8V0.260.320.39VBAT=12V0.320.420.52睡眠模式释放阈值(测量VCC－VBAT)VSLPRVCCrising,VBAT=18V0.380.470.58VDRV管脚VDRV高电平(VCC－VDRV)VHIDRV＝－10mA60mVVDRV低电平(VCC－VDRV)VLIDRV＝0mA5.8V上升时间trCload＝2nF,10%to90%304065ns下降时间tfCload＝2nF,90%to10%304065ns详细描述:CN3702是PWM降压型锂电池充电管理芯片，具有恒流恒压充电模式。恒流充电电流由连接于CSP管脚和BAT管脚之间的电流检测电阻RCS设置，在恒压充电模式，电池电压为8.4V，精度为1%。当VCC管脚电压大于低压锁存阈值，并且大于电池电压时，充电器正常工作，对电池充电。如果电池电压低于5.6V，充电器自动进入涓流充电模式，此时充电电流为所设置的恒流充电电流的15%。当电池电压大于5.6V，充电器进入恒流充电模式，此时充电电流由内部的200mV基准电压和一个外部电阻RCS设置，即充电电流为200mV/RCS。当电池电压继续上升接近恒压充电电压时，充电器进入恒压充电模式，充电电流逐渐减小。当充电电流减小到EOC管脚电阻设置的值时，充电结束，DRV管脚输出高电平。漏极开路输出管脚内部的晶体管关断，输出为高阻态；另一个漏极开路输出管脚内部的晶体管接通，输出低电平，以指示充电结束状态。在充电结束状态，如果断开输入电源，再重新接入，将开始一个新的充电周期；如果电池电压下降到再充电阈值4V/节，那么也将自动开始新的充电周期。当输入电压掉电时，CN3702自动进入睡眠模式，内部电路被关断。为了监测电池温度，需要在TEMP管脚和GND管脚之间连接一个10kΩ的负温度系数的热敏电阻。如果电池温度超出正常范围，充电过程将被暂停，直到电池温度回复到正常温度范围内为止。CN3702内部还有一个过压比较器，当BAT管脚电压由于负载变化或者突然移走电池等原因而上升时，如果BAT管脚电压上升到恒压充电电压的1.08倍时，过压比较器动作，关断片外的P沟道MOS场效应晶体管，充电器暂时停止，直到BAT管脚电压回复到恒压充电电压以下。在某些情况下，比如在电池没有连接到充电器上，或者电池突然断开，BAT管脚的电压可能会达到过压保护阈值。此为正常现象。充电电流和充电电压示意图如图2所示。涓流充电恒流充电恒压充电充电结束充电电流电池电压2.8V/节4.2V/节图2充电过程示意图应用信息低电压锁存(UVLO)芯片内部的低电压锁存电路监测输入电压，当输入电压低于6V(典型值)时，内部电路被关断，充电器不工作。涓流充电在充电状态，如果电池电压低于5.6V，充电器进入涓流充电模式，此时充电电流为所设置的恒流充电电流的15%。充电电流的设置恒流充电电流由下式决定：其中：ICH是恒流充电电流RCS是连接于CSP管脚和BAT管脚之间的充电电流检测电阻充电结束电流的设置在恒压充电模式，充电电流逐渐减小，当充电电流减小到EOC管脚的电阻所设置的电流时，充电结束。充电结束电流由下式决定：其中：IEOC充电结束电流，单位为安培Rext是从EOC管脚到地之间连接的电阻，单位为欧姆。Rext的电阻值不能大于100KΩ，否则充电将不能正常结束。RCS是在CSP管脚和BAT管脚之间的充电电流检测电阻，单位为欧姆。根据上面的公式可以计算充电结束电流与恒流充电电流的比值：当Rext=0时，IEOC/ICH=9.17%，即用户可设置的最小充电结束电流为所设置的恒流充电电流的9.17%。当Rext=100KΩ时，IEOC/ICH=73%，即用户可设置的最大充电结束电流为所设置的恒流充电电流的73%。自动再充电充电结束以后，如果输入电源和电池仍然连接在充电器上，由于电池自放电或者负载的原因，电池电压逐渐下降，当电池电压降低到4V/节时，将开始新的充电周期，这样可以保证电池的饱满度在80%以上。电池温度监测为了监测电池的温度，需要一个紧贴电池的负温度系数的热敏电阻。当电池的温度超出可以接受的范围时，充电将被暂时停止，直到电池温度回复到正常范围内。负温度系数的热敏电阻应该连接在TEMP管脚和地之间。在芯片内部，TEMP管脚连接到两个比较器的输入端，其低电压阈值为175毫伏，对应正常温度范围的上限温度点；高电压阈值为1.6伏特，对应正常温度范围的下限温度点。TEMP管脚的上拉电流为50uA，所以负温度系数的热敏电阻值在25℃时应该为10kΩ，在上限温度点时其电阻值应该大约为3.5kΩ(约对应50℃)；在下限温度点时其电阻值应该大约为32kΩ(约对应0℃)。一些负温度系数热敏电阻，比如TH11-3H103F，MF52(10kΩ)，QWX-103和NCP18XH103F03RB等，都能与CN3702配合使用。前面所列负温度系数的热敏电阻的型号仅供参考，用户可以根据具体需要选择合适的型号。如果在上限温度点和下限温度点处负温度系数热敏电阻值比3.5kΩ和32kΩ稍微大一点，用户可以通过同热敏电阻并联一个普通电阻，将正常工作温度范围向下移动；反之，可以同热敏电阻串联一个普通电阻，将正常工作温度范围向上移动。如果不用电池温度监测功能，只要在TEMP管脚到地之间接一个10KΩ的电阻即可。状态指示CN3702有两个漏极开路状态指示输出端：管脚和管脚。在充电状态，管脚被内部晶体管下拉到低电平，在其它状态管脚为高阻态。在充电结束状态，管脚被内部晶体管下拉到低电平，在其它状态，管脚为高阻态。当电池没有接到充电器时，CN3702将输出电容充电到恒压充电电压，并进入充电结束状态，由于BA