bq2400x系列集成电路是先进的锂离子线性电荷管理设备

　　特征
　　•具有FET通晶体管和反向阻塞肖特基和热保护的高度集成解决方案
　　•可编程充电电流集成电压和电流调节
　　•高精度电压调节（±1%）
　　•适用于带焦炭或石墨阳极的双电池锂离子电池组的低损耗线性充电器设计
　　•高达1.2 A的连续充电电流
　　•预处理和快速充电期间的安全充电计时器
　　•集成电池调节，使深度放电的电池恢复活力，并在充电初期将散热降至最低
　　•充电前和充电期间的可选温度或输入功率监测
　　•各种充电状态输出选项，用于驱动单色、双色或双色LED或主机处理器接口
　　•通过最小电流和时间终止充电
　　•低功耗睡眠模式
　　•包装：20铅TSSOP电源板™
　　应用
　　•PDA
　　•互联网设备
　　•MP3播放器
　　•数码相机
　　说明
　　bq2400x系列集成电路是先进的锂离子线性电荷管理设备，用于高度集成和空间有限的应用。它们结合了高精度电流和电压调节；场效应晶体管和反向阻塞肖特基；电池调节、温度或输入功率监测；充电终止；充电状态指示；以及小包装中的充电计时器。
　　bq2400x使用外部热敏电阻测量电池温度。为了安全起见，bq2400x禁止充电，直到电池温度在用户定义的阈值内。或者，用户可以监视输入电压以限定充电。然后，bq2400x系列将电池充电分为三个阶段：预处理、恒流和恒压。如果电池电压低于内部低电压阈值，bq2400x使用低电流预充电来调节电池。预处理计时器提供额外的安全性。预处理后，bq2400x对电池施加恒定的充电电流。外部感测电阻器设置电流的大小。恒流相位一直保持到蓄电池达到充电调节电压。然后，bq2400x转变为恒压相。用户可以为带有焦炭或石墨阳极的电池配置设备。在工作结温度和电源电压范围内，电压调节精度优于±1%。
　　通过最大时间或最小锥电流检测终止充电，如果电池电压低于内部充电阈值，bq2400x会自动重新开始充电。
　　功能框图
　　
　　典型特征
　　
　　应用程序信息
　　
　　•如果TMR SEL引脚保持浮动（3小时时间），应在TMR SEL和CR之间安装一个10 pF电容器。
　　•如果微过程正在监视STAT管脚，则可能需要在反馈中添加一些滞后，以防止STAT管脚在超过锥形检测阈值（通常小于半秒）时循环。请参阅SLU083 EVM或SLU113 EVM，了解用于STAT管脚的附加电阻器。
　　功能描述
　　bq2400x支持一个精确的电流和电压调节锂离子充电系统，适用于带有焦炭或石墨阳极的电池。典型充电曲线见图14，操作流程图见图15。
　　
　　
　　充电确认和预处理
　　当电池供电时，bq2400x开始充电循环。充电确认基于蓄电池电压和APG/THERM输入。
　　如方框图所示，内部低电压比较器输出可防止对耗电严重的电池进行快速充电。设置时，充电电流由专用预充电电流源提供。预充电定时器限制预充电持续时间。预充电电流还可以在充电的初始阶段使通电元件的散热量最小化。
　　APG/THERM输入也可以配置为使用热敏电阻监测适配器电源或电池温度。如果此输入超出用户设置的限制，bq2400x将暂停收费。有关更多详细信息，请参阅APG/THERM输入部分。
　　APG/THERM输入
　　bq2400x通过测量APG/THERM（适配器电源良好/热敏电阻）和GND之间的电压，连续监测温度或系统输入电压。对于温度，负或正温度系数热敏电阻（NTC，PTC）和外部分压器通常会产生该电压（见图16）。bq2400x将该电压与其内部V（TP1）和V（TP2）阈值进行比较，以确定是否允许充电。（见图17。）
　　
　　如果充电器设计包含热敏电阻，则使用以下两个方程计算电阻分压器RT1和RT2。
　　首先，计算RT2。
　　
　　然后使用电阻值查找RT1。
　　
　　式中：
　　VB=VCR（偏压）
　　RH=热敏电阻在所需热跳闸阈值下的电阻
　　RC=热敏电阻在所需冷跳闸阈值下的电阻
　　VH=VP2或较低的APG跳闸阈值
　　VC=VP2或APG上限跳闸阈值
　　RT1=分压器串中的顶部电阻器
　　RT2=分压器串中的底部电阻器
　　
　　
　　电阻R1和R2的值可以使用以下公式计算：
　　
　　其中V（APG）是APG/THM管脚处的电压。
　　现行法规
　　当电池组电压低于调节电压时，bq2400x提供电流调节。电流调节回路有效地放大了参考信号Vilim和外部感测电阻RSN之间的误差。
　　
　　电荷电流反馈，通过引脚ISNS应用，保持在Vilim阈值附近的调节。以下公式计算感应电阻的值：
　　
　　其中I（REG）是所需的充电电流。
　　电压监测与调节
　　电压调节反馈通过引脚文思，这个输入直接连接到电池组的正极。bq2400x用焦炭（8.2V）或石墨（8.4V）阳极支撑电池。引脚VSEL选择充电调节电压。
　　
　　费用终止
　　bq2400x继续充电循环，直到两种可能的终止条件之一终止：
　　最大充电时间：bq2400x通过引脚TMRSEL设置最大充电时间。TMR选择引脚允许用户在三个不同的总充电时间计时器（3、4、5或6小时）之间进行选择。充电计时器在充电的预处理阶段后启动，并在新充电周期开始时重置。注意，在故障情况下，如APG/THERM输入信号超出范围或热关机，bq2400x暂停定时器。
　　
　　最小电流：bq2400x在电压调节阶段监测充电电流。一旦电流低于taperdet跳闸阈值，bq2400x启动22分钟计时器。22分钟计时器到期后，快速充电终止。
　　充电状态显示
　　三个可用选项允许用户为单个LED（bq24004）、两个单独的LED（bq24005）或一个双色LED（bq24006）配置充电状态显示。bq24004和bq24006的输出级是图腾柱，bq24005的输出级是明渠。下表总结了三个选项的操作：
　　
　　
　　热关机
　　bq2400x监控模具的连接温度TJ，如果TJ超过165°C，则暂停充电。
　　当TJ降至155°C以下时，充电恢复。
　　详细说明
　　功率场效应管
　　集成晶体管是P通道MOSFET功率场效应晶体管的特点是反向阻塞肖特基二极管，它可以防止电流从外向内流动。
　　内部热感测电路切断电源内部热感测电路切断电源约165°C。热感测电路中存在滞后现象。设备冷却约10°C后，功率场效应管返回在。上功率场效应晶体管继续循环关闭和打开，直到故障消除。
　　电流感
　　bq2400x通过感应ISNS引脚上通过外部感应电阻产生的电压降来调节电流。感测电阻器必须置于电源电压（Vcc）和IC输入端（插脚）之间。
　　电压感测
　　为了达到最大的电压调节精度，bq2400x使用了VSENSE上的反馈外部销，该引脚应尽可能靠近电池芯端子。为了增加安全性，在VSENSE和OUT引脚之间连接一个10-kΩ的内部上拉电阻器。
　　启用（EN）
　　逻辑EN输入用于启用或禁用IC。此引脚上的高电平信号启用bq2400x。低电平信号禁用IC并将设备置于低功耗待机模式。
　　热信息
　　热增强TSSOP-20
　　热增强PWP封装基于20针TSSOP，但包括一个热垫（见图20），以提供有效的热接触在IC和PWB之间。
　　传统上，表面安装和动力是相互排斥的。各种各样的缩小到220型的封装已经形成了像海鸥一样的引线使其适用于表面安装应用的机翼。然而，这些包有几个缺点：它们不能满足当今许多先进系统的非常低的要求（《2 mm），而且它们不能提供足够高的pin数以适应不断增长的集成。打开另一方面，传统的低功耗表面贴装封装要求降低功耗，这严重限制了许多高性能模拟电路的可用范围。
　　PWP封装（热增强TSSOP）结合了细间距表面贴装技术和热性能，可与更大的功率封装相媲美。
　　PWP组件的设计是为了优化到PWB的传热。由于TSSOP封装的尺寸很小，质量也很有限，因此可以通过改善从组件中带走热量的热传导路径来实现热增强。热垫采用引线框架设计（正在申请专利）和制造技术形成，以向用户提供与发热IC的直接连接。当焊盘焊接或以其他方式与外部散热装置耦合时，可以可靠地实现超薄、细间距、表面贴装封装中的高功耗。
　　由于传导路径得到了增强，因此功率耗散能力取决于PWB设计中的热因素。例如，简单地添加一个局部铜平面（散热片表面），它耦合到热垫上，使得PWP封装在自由空气中耗散2.5w。（参考图22（a），8平方厘米的铜散热片和自然对流）增大散热片的尺寸会增加组件的功率耗散范围。通过在PWB/IC组件中添加气流，可以进一步提高功耗限制。（参见图22（b）和图22（c）图21和图22中在0.3平方厘米处绘制的线表示在建议的最小散热器尺寸下的性能。
　　
　　包装材料信息