平芯微PW4056HH中文规格书

概述
PW4056HH 是一款完整的采用恒定电流/恒定电压的高压、大电流、单节锂离子电池线性充电 IC。充电电流可达 1A。输入 MAX 低工作电压 3.75V，降低充电功耗，提高效率。
PW4056HH 采用了内部 PMOS 架构，加上防反充电路，不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，可以在大功率应用或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电流可通过一个电阻进行外部设置。当电池电压达到浮充电压时，充电电流逐渐下降，当充电电流降至设定值 1/10 时， PW4056HH 将自动终止充电过程。
PW4056HH 输入电压可达 28V，当内部输入过压检测电路监测到输入电压高压 6.8V 时，会立即关闭电路，防止高压损伤；当电压低于 6.8V 时会再打开电路继续充电。

特征
⚫ 输入电压范围 3.75∽28V， 28V 的峰值耐高压，保护异常高压输入损坏电路
⚫ 输入 6.8V 过压关闭充电保护阈值（OVP）
⚫ 电池端耐压 20V
⚫ 电池反接保护
⚫ 充电电流外部电阻可设置， MAX 大可达1A
⚫ 恒流/恒压充电，具有充电速率的热调节功能，芯片不会过热，同时充电电流MAX 大
⚫ 精度达到±1%的预设浮充电压
⚫ 充电状态显示，故障状态显示
⚫ 1C/10 充电终止，自动再充电
⚫ 2.9V 涓流充电门限
⚫ 软启动，限制浪涌电流
⚫ 电池温度监测功能
⚫ 采用 ESOP8 封装
⚫ 默认 4.2V 充满，
⚫ 4.35V（PW4056HHH）， 4.4V（PW4056HHHH）充满电压产品

应用领域
⚫ 备用电源
⚫ 移动电话、 PDA、 GPS
⚫ MP3、 MP4 播放器
⚫ 便携式设备、各种充电器

典型应用电路

引脚分布图和功能描述

产品信息

关联电路参考推荐芯片：
1，锂电池保护板电路： 4.2V 选择 DW01A； 4.35V 选择 PW7071A； 4.4V 选择 PW7071C。
2，锂电池充电电路： 3A 是 PW4036， 5V-20V 宽输入 PW4203， 2A 电流，
锂电池线性带 OVP 充电电路： PW4054H (0.5A 带 OVP)， PW4057H（0.8A 带 OVP），PW4056HH (1A 带 OVP)
3，锂电池升压电路： 5V/6V1A 和 12V0.5A 推荐 PW5300A， 5V3A/9V/2A,12V1A 推荐 PW5012， 5V2A 推荐 PW6276。
4，锂电池降压电路： PW2058（0.8A）， PW2051 (1A)， PW2052 (2A)， PW2053 (3A)。
5，锂电池升降压电路： 1A 升降压 PW2224， 0.1A 升降压电荷泵 PW5410B
6， LDO 低功耗稳压 IC 电路： 6V 耐压 2uA： PW6566； 18V 耐压 2uA： PW6218； 40V 耐压 4uA： PW6206 和 PW6513，80V 耐压 2uA： PW8600。
7， LED 驱动电路： PW4105， PW4189
8， MOS 管相关推荐： PW2300， PW2302A， PW2301A， PW3400A， PW3401A， PW8206A6S， PW8206A8TS。

MAX 大额定参数

超过此限值会损坏芯片。长期工作在 MAX 大值的条件下会降低芯片的使用寿命和可靠性

功能方框图

电气参数表
VCC=5V， TA=25℃的条件下测试，除非另有说明。

典型工作特性

应用说明
PW4056HH 是专门为一节锂离子或锂聚合物电池而设计的线性充电器电路，利用芯片内部的功
率晶体管对电池进行恒流和恒压充电。充电电流可以用外部电阻编程设定， MAX 大持续充电电流
可达 1A。 PW4056HH 包含两个漏极开路输出的状态指示输出端，充电状态指示端 CHRG 和充满状态指示输出端 STDBY， STDBY 同时还具有故障状态指示功能。芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过 TLIM 时自动降低充电电流，这个功能可以 MAX 大限度的利用芯片的带载能力，不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件。

当输入电压大于电源低电压检测阈值时， PW4056HH 开始对电池充电, CHRG 管脚输出低电
平，表示充电正在进行。如果电池电压低于 VTRIKL，充电器用小电流对电池进行预充电。当电池
电压超过 VTRIKL 时，充电器采用恒流模式对电池充电，充电电流由 PROG 管脚和 GND 之间的电阻RPROG 确定。当电池电压接近 VFLOAT 电压时，充电电流逐渐减小，芯片进入压充电模式。当充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束， CHRG 端输出高阻态， STDBY 端输出低电位。

充电电流结束阈值是恒流充电电流的 10%。当电池电压降到再充电电压阈值以下时，自动开始新的充电周期。芯片内部的高精度的电压基准源，确保电池端调制电压的精度在 1%以内，满足了
锂离子电池和锂聚合物电池的要求。

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 1uA，从而增加了待机时间。如果将使能输入端 CE 接低电平，充电器停止充电。

充电电流的设定
充电电流是采用一个连接在 PROG 引脚与地之间的电阻器来设定的。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算：

应用中，可根据需求选取合适大小的 RPROG， RPROG 与充电电流的关系确定可参考下表：

充电终止
当充电电流在达到 MAX 终浮充电压之后降至设定值的 1/10 时，充电循环被终止。当 PROG 引
脚电压降至 150mV (typ.)以下的时间超过 TTERM 时，充电被终止， PW4056HH 进入待机模式，此时输入电流降至 155uA (typ.)。
芯片设计了防止负载瞬间跳变造成的误关断功能。终止比较器上的 1ms 滤波时间（TTERM）确保瞬变负载不会导致充电循环过早终止。一旦平均充电电流降至设定值的 1/10 以下，PW4056HH 即终止充电循环，不再输出电流到 BAT 上。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， PW4056HH 对 BAT 引脚电压进行连续监控。如果该引脚电压降到 VRECHRG 的再充电门限以下，则另一个充电循环开始并再次向电池供应电流。

充电状态指示器(CHRG 和 STDBY)
PW4056HH 有两个漏极开路状态指示输出端， CHRG 和 STDBY。如果接 LED 灯，低电平的时
候灯会亮，高阻态时灯会灭。
在 TEMP 端口典型接法使用时，电池温度监测生效。当电池没有接到充电器时， CHRG 输出脉
冲信号表示没有安装电池；当电池的温度处于正常温度范围之外， CHRG 和 STDBY 管脚都输出高阻态。
在 TEMP 端接 GND 时，电池温度监测不生效。当电池没有接到充电器时， CHRG 输出脉冲信
号表示没有安装电池。
当电池连接端 BAT 管脚的外接电容为 10uF 时 CHRG 闪烁频率约 1-4 秒，当不用状态指示功能
时，将不用的状态指示输出端接到地。
状态指示功能请参考下表：

热限制
如果管芯温度升至预设值 TLIM 以上时，则内部热反馈环路将减小设定的充电电流。该功能可
防止 PW4056HH 过热，并允许用户提高给定电路板的带载能力而不会损坏 PW4056HH。在保证充电器将在 MAX 坏情况条件下自动减小电流的前提下，可根据典型（而不是 MAX 坏情况）环境温度来设定充电电流。

电池温度监测
为了防止温度过高或者过低对电池造成的损害， PW4056HH 内部集成有电池温度监测电路。
电池温度监测是通过测量 TEMP 管脚的电压实现的， TEMP 管脚的电压是由电池内的 NTC 热敏电阻和一个电阻分压网络实现的，如典型应用电路所示。
PW4056HH 将 TEMP 管脚的电压同芯片内部的两个阈值 VLOW 和 VHIGH 相比较，以确认电池
的温度是否超出正常范围。在 PW4056HH 内部， VLOW 被固定在 45%× VCC（K1）， VHIGH 被固定在 80%×VCC（K2）。如果 TEMP 管脚的电压 VTEMP<VLOW 或者 VTEMP>VHIGH ，则表示电池的温度太高或者太低，充电过程将被暂停；如果 TEMP 管脚的电压 VTEMP 在 VLOW 和 VHIGH 之间，充电周期则继续。如果将 TEMP 管脚接到地线，电池温度监测功能将被禁止。

确定 R1 和 R2 的值
R1 和 R2 的值要根据电池的温度监测范围和热敏电阻的电阻值来确定，现举例说明如下：假设
设定的电池温度范围为 TL～ TH，（其中 TL＜ TH)；电池中使用的是负温度系数的热敏电阻
（NTC）， RTL 为其在温度 TL 时的阻值， RTH 为其在温度 TH 时的阻值，则 RTL＞ RTH，那么，在温度 TL 时，第一管脚 TEMP 端的电压为：

在温度 TH 时，第一管脚 TEMP 端的电压为：

再由：

可解得：

同理，如果电池内部是正温度系数（PTC）的热敏电阻，则 RTL＜ RTH，我们可以计算得到：

从上面的推导中可以看出，待设定的温度范围与电源电压 VCC 是无关的，仅与 R1、 R2、 RTH、 RTL有关；其中， RTH、 RTL 可通过查阅相关的电池手册或通过实验测试得到。在实际应用中，若只关注某一端的温度特性，比如过热保护，则 R2 可以不用，而只用 R1 即可。 R1 的推导也变得简单。
PW4056HH TEMP 电阻计算举例： TEMPL=-7℃， TEMPH=50℃

欠压保护
内部欠压保护电路对输入电压进行监控，并在 VCC 升至欠压保护门限以上之前使充电器保持在停机模式。 UVLO 电路将使充电器保持在停机模式。如果 UVLO 比较器发生跳变，则在 VCC 升至比电池电压高 100mV 之前充电器将不会退出停机模式。

自动再充电
一旦充电循环被终止, PW4056HH 立即采用一个具有 tRECHARGE 滤波时间的比较器来对 BAT引脚上的电压进行连续监控。当电池电压下降约 ΔVRECHRG（大致对应于电池容量的 80%至90%）以下时，充电循环重新开始。这确保了电池被维持在（或接近）一个满充电状态，并免除了
进行周期性充电循环启动的需要。在再充电循环过程中， CHRG 引脚输出进入一个强下拉状态。

稳定性的考虑
在恒定电流模式中，位于反馈环路中的是 PROG 引脚，而不是电池。恒定电流模式的稳定性受 PROG 引脚阻抗的影响。当 PROG 引脚上没有附加电容会减小设定电阻的 MAX 大容许阻值。当 PROG 引脚上没有附加电容会减小设定电阻的 MAX 大容许阻值， RPROG 的 MAX 大电阻值可通过下式来计算：

对用户来说，他们更感兴趣的可能是充电电流，而不是瞬态电流。例如，如果一个运行在低电流模式的开关电源与电池并联，则从 BAT 引脚流出的平均电流通常比瞬态电流脉冲更加重要。在这种场合，可在 PROG 引脚上采用一个简单的 RC 滤波器来测量平均的电池电流（如图所示）。在 PROG 引脚和滤波电容器之间增设了一个 10k 电阻以确保稳性。隔离引脚上的容性负载和滤波电路

热设计
由于电路封装的外形尺寸很小，因此，需要采用一个热设计精良的 PCB 布局以 MAX 大幅度地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 PCB 铜箔， PCB 铜箔可作为辅助散热器。与散热片相连的铜箔面积应尽可能地大，并向外延伸至较大面积的铜箔，以便将热量散播到周围环境中。放置到中间层或背部铜箔层的通孔在改善充电器的总体热性能方面也是颇有用处的。当进行 PCB 布局设计时，电路板上与充电器无关的其他热源也是必须予以考虑的，因为它们将对总体温升和 MAX 大充电电流有所影响。

充电电流软启动
PW4056HH 设计了用于在充电循环开始时 MAX 大限度地减小涌入电流的软启动电路。当一个
充电循环被启动时，充电电流将在 20μs 左右的时间里从 0 上升至满幅度值。在启动过程中，这能
够起到 MAX 大限度地减小电源上的瞬变电流负载的作用。

电池反接保护
PW4056HH 设计了电池反接保护电路，可以有效防止生产组装过程中因电池反接造成的芯片损坏。

反向极性输入电压保护
在有些应用中，需要在 VCC 上进行反向极性电压保护。如果电源电压足够高，则可采用一个串联隔离二极管。在其他必须保持低压降的场合，可以采用一个 P 沟道 MOSFET。