鋰電池管理芯片tp4056中文資料及應用電路圖匯總 - 全文

TP4056功能描述

TP4056是一款完整的單節(jié)鋰離子電池采用恒定電流/恒定電壓線性充電器。其底部帶有散熱片的SOP8/MSOP8封裝與較少的外部元件數(shù)目使得TP4056成為便攜式應用的理想選擇。TP4056可以適合USB電源和適配器電源工作。

由于采用了內(nèi)部PMOSFET架構(gòu)，加上防倒充電路，所以不需要外部隔離二極管。熱反饋可對充電電流進行自動調(diào)節(jié)，以便在大功率操作或高環(huán)境溫度條件下對芯片溫度加以限制。充電電壓固定于4.2V，而充電電流可通過一個電阻器進行外部設置。當充電電流在達到最終浮充電壓之后降至設定值1/10時，TP4056將自動終止充電循環(huán)。

當輸入電壓（交流適配器或USB電源）被拿掉時，TP4056自動進入一個低電流狀態(tài)，將電池漏電流降至2uA以下。TP4056在有電源時也可置于停機模式，以而將供電電流？抵？55uA。TP4056的其他特點包括電池溫度檢測、欠壓閉鎖、自動再充電和兩個用于指示充電、結(jié)束的LED狀態(tài)引腳。

TP4056特點

高達1000mA的可編程充電電流

無需MOSFET、檢測電阻器或隔離二極管

用于單節(jié)鋰離子電池、采用SOP封裝的完整線性充電器

恒定電流/恒定電壓操作，并具有可在無過熱危險的情況下實現(xiàn)充電速率最大化的熱調(diào)節(jié)功能

精度達到±1%的4.2V預設充電電壓

用于電池電量檢測的充電電流監(jiān)控器輸出

自動再充電

充電狀態(tài)雙輸出、無電池和故障狀態(tài)顯示

C/10充電終止

待機模式下的供電電流為55uA

2.9V涓流充電

軟啟動限制了浪涌電流

電池溫度監(jiān)測功能

采用8引腳SOP-PP封裝

TP4056引腳圖及其功能

TP4056引腳功能

TEMP（引腳1）：電池溫度檢測輸入端。將TEMP管腳接到電流的NTC傳感器的輸出端。如果TEMP管腳的電壓小于輸入電壓的45%或者大于輸入電壓的80%，意味著電池溫度過低或過高，則充電被暫停。如果TEMP直接接GND，電池溫度檢測功能取消，其他充電功能正常。

PROG（引腳2）：恒流充電電流設置和充電電流監(jiān)測端。從PROG管腳連接一個外部電阻到地端可以對充電電流進行編程。在預充電階段，此管腳的電壓被調(diào)制在0.1V；在恒流充電階段，此管腳的電壓被固定在1V。在充電狀態(tài)的所有模式，測量該管腳的電壓都可以根據(jù)下面的公式來估算充電電流：

GND（引腳3）：電源地。

VCC（引腳4）：輸入電壓正輸入端。此管腳的電壓為內(nèi)部電路的工作電源。當Vcc與BAT管腳的電壓差小于30ｍV時，TP4056將進入低功耗的停機模式，此時BAT管腳的電流小于2uA。

BAT（引腳5）：電池連接端。將電池的正端連接到此管腳。在芯片被禁止工作或者睡眠模式，BAT管腳的漏電流小于2uA。BAT管腳向電池提供充電電流和4.2V的限制電壓。

STDBY（引腳6）：電池充電完成指示端。當電流充電完成時STDBY被內(nèi)部開關(guān)拉到低電平，表示充電完成。除此之外，STDBY管腳將處于高阻態(tài)。

GHRG（引腳7）漏極開路輸出的充電狀態(tài)指示端。當充電器向電池充電時，CHRG管腳被內(nèi)部開關(guān)拉到低電平，表示充電正在進行；否則CHRG管腳處于高阻態(tài)。

CE（引腳8）芯片始能輸入端。高輸入電平將使TP4056處于正常工作狀態(tài)；低輸入電平使TP4056處于被禁止充電狀態(tài)。CE管腳可以被TTL電平或者CMOS電平驅(qū)動。

TP4056電特性

完整的充電循環(huán)（1000mAh電池）

TP4056方框圖及工作原理

TP4056 是專門為一節(jié)鋰離子或鋰聚合物電池而設計的線性充電器電路，利用芯片內(nèi)部的功率晶體管對電池進行恒流和恒壓充電。充電電流可以用外部電阻編程設定，最大持續(xù)充電電流可達 1A，不需要另加阻流二極管和電流檢測電阻。TP4056 包含兩個漏極開路輸出的狀態(tài)指示輸出端，充電狀態(tài)指示端 CHRG 和電池故障狀態(tài)指示輸出端 STDBY。芯片內(nèi)部的功率管理電路在芯片的結(jié)溫超過 145℃時自動降低充電電流，這個功能可以使用戶最大限度的利用芯片的功率處理能力，不用擔心芯片過熱而損壞芯片或者外部元器件。這樣，用戶在設計充電電流時，可以不用考慮最壞情況，而只是根據(jù)典型情況進行設計就可以了，因為在最壞情況下，TP4056 會自動減小充電電流。

當輸入電壓大于電源低電壓檢測閾值和芯片使能輸入端拉高電平時，TP4056 開始對電池充電，CHRG 管腳輸出低電平，表示充電正在進行。如果電池電壓低于 3V，充電器用小電流對電池進行預充電。當電池電壓超過 3V 時，充電器采用恒流模式對電池充電，充電電流由 PROG 管腳和 GND 之間的電阻 RPROG確定。當電池電壓接近 4.2V 電壓時，充電電流逐漸減小，TP4056 進入恒壓充電模式。當充電電流減小到充電結(jié)束閾值時，充電周期結(jié)束，CHRG 端輸出高阻態(tài)，STDBY 端輸出低電位。

充電結(jié)束閾值是恒流充電電流的 10%。當電池電壓降到再充電閾值以下時，自動開始新的充電周期。芯片內(nèi)部的高精度的電壓基準源，誤差放大器和電阻分壓網(wǎng)絡確保電池端調(diào)制電壓的精度在 1.5%以內(nèi)，滿足了鋰離子電池和鋰聚合物電池的要求。當輸入電壓掉電或者輸入電壓低于電池電壓時，充電器進入低功耗的睡眠模式，電池端消耗的電流小于 3uA，從增加了待機時間。如果將使能輸入端 CE 接低電平，充電器停止充電。

充電電流的設定

充電電流是彩一個連接在 PROG 引腳與地之間的電阻器來設定的。設定電阻器和充電電流采用下列公式來計算：根據(jù)需要的充電電流來確定電阻器的阻值

客戶應用中，可根據(jù)需求選取合適大小的 RPROG，RPROG與充電電流的關(guān)系確定可參考下表：

充電終止

當充電電流在達到最終浮充電壓之后降至設定值的 1/10 時，充電循環(huán)被終止。該條件是通過采用一個內(nèi)部濾波比較器對 PROG 引腳進行臨控來檢測的。當 PROG 引腳電壓降至 100ｍV 以下的時間超過ｔTERM（一般為 1.8ms）時，充電被終止。充電電流被鎖斷，TP4056 進入待機模式，此時輸入電源電流降至 55UA。（注：C/10 終止在涓流充電和熱限制模式中失效）。

充電時，BAT 引腳上的瞬變負載會使PROG 引腳電壓在DC 充電電流降至設定值的1/10 之間短暫地降至 100mV 以下。終止比較器上的1.8ms濾波時間（ TERM t ）確保這種性質(zhì)的瞬變負載不會導致充電循環(huán)過早終止。一旦平均充電電流降至設定值的1/10 以下，TP4056即終止充電循環(huán)并停止通過BAT 引腳提供任何電流。在這種狀態(tài)下，BAT 引腳上的所有負載都必須由電池來供電。在待機模式中，TP4056 對BAT引腳電壓進行連續(xù)監(jiān)控。如果該引腳電壓降到4.05V 的再充電電門限（ RECHRG V ）以下，則另一個充電循環(huán)開始并再次向電池供應電流。

充電狀態(tài)指示器

一個典型充電循環(huán)的狀態(tài)圖

TP4056應用電路圖

1、適合需要電池溫度檢測功能，電池溫度異常指示和充電狀態(tài)指示的應用

2、適合需要充電狀態(tài)指示，不需要 電池溫度監(jiān)測功能的應用

3、適合既不需要充電狀態(tài)指示，也不需要電池溫度監(jiān)測功能的應用

4、適合同時應用USB接口和墻上適配器充電

5、充電狀態(tài)用紅色LED 指示，充電結(jié)束狀態(tài)用綠色LED 指示，增加熱耗散功率電阻