bqTINY™ 系列是高度集成的锂离子和锂极化线性电荷管理设备

特征
•小3-mm×3-mm MLP（QFN）包装
•适用于单电池的低辍学设计Li-Ion或Li-Pol空间有限公司应用
•集成功率场效应管和电流传感器，用于高达1-A的充电应用
•反向漏电保护防止电池放电
•集成电流电压调节
•±0.5%调压精度
•按最小电流和时间终止充电
•带安全计时器的预充电调节
•LED或系统接口的状态输出指示充电和故障状态
•电池插入和取出检测
•与受管制和不受管制的供应品合作
•短路保护
•充电电压选项：4.2 V和4.36 V
应用
•手机
•PDA系统
•MP3播放器
•数码相机
•互联网设备
说明
bqtiNY™ 系列是高度集成的锂离子和锂极化线性电荷管理设备，针对空间有限的便携式应用。bqTINY™ 系列提供集成功率场效应管和电流传感器，反向闭锁保护，高精度电流和电压调节，充电状态，充电终端，在一个小的封装。
bqTINY™ 对蓄电池进行三相充电：调节、恒流和恒压。根据最小电流终止充电。内部充电计时器为充电终止提供备用安全功能。bqTINY™ 如果电池电压低于内部阈值，则自动重新开始充电。bqTINY™ VCC电源断开时自动进入睡眠模式。
除了标准功能外，bqTINY的不同版本™ 提供许多附加功能。其中包括用于检测热电池组或冷电池组的温度感应输入；指示存在有效输入电源的电源良好（PG）输出；用于禁用或启用充电过程的TTL电平充电启用输入（CE）；以及用于禁用或启用快速充电定时器和充电的TTL电平定时器和终端启用（TTE）输入终止。

设备信息

功能框图

功能描述
bqTINY™ 支持适用于单电池的精密锂离子锂极化充电系统。图2显示了典型的电荷分布、应用电路，图5显示了操作流程图。


温度鉴定
注意：温度限定仅适用于具有温度感应输入（TS）引脚选项（bq24020和bq24014）的版本。
bqTINY的版本带有TS管脚选项，通过测量TS管脚和VSS管脚之间的电压来连续监测电池温度。负温度系数热敏电阻（NTC）和外部分压器通常产生该电压（见图3）。bqTINY将该电压与内部V（TS1）和V（TS2）阈值进行比较，以确定是否允许充电（见图6）。由于外部分压器和内部阈值与VCC成比例关系，因此温度传感电路对VCC中的任何波动都免疫。
一旦检测到超过V（TS1）和V（TS2）阈值的温度，bqTINY立即暂停充电。bqTINY通过关闭功率场效应管并保持定时器值（即定时器不复位）来暂停充电。当温度恢复到典型范围时，充电恢复。

RT1和RT2的电阻值由式1和式2计算（对于NTC热敏电阻）。

式中，RTC是热敏电阻的低温电阻，RTH是热敏电阻制造商规定的热敏电阻的高温电阻。
如果只需要一个温度（热或冷）设置，则可以省略RT1或RT2。将VTS1和VTS2阈值之间的恒定电压应用于引脚TS将禁用温度感应功能。
蓄电池预调节
在充电周期中，如果电池电压低于V（低V）阈值，bqTINY会向电池施加一个预充电电流IO（PRECHG）。这一特性使深放电的细胞复活。ISET和VSS之间连接的电阻RSET决定预充电率。V（PRECHG）和K（SET）参数在规格表中指定。

bqTINY在调节阶段启动一个安全计时器t（PRECHG）。如果在定时器周期内未达到V（低V）阈值，bqTINY将关闭充电器，并在STAT1和STAT2引脚上发出故障信号。有关更多详细信息，请参阅计时器故障恢复部分。
电池充电电流
bqTINY提供可编程设定值的片内电流调节。ISET和VSS，RSET之间的电阻决定了充电率。V（SET）和K（SET）参数在规格表中指定。

蓄电池电压调节
电压调节反馈通过BAT引脚完成。该输入直接与电池组的正极侧相连。bqTINY监控电池组在电池和VSS引脚之间的电压。当电池电压上升到VO（REG）阈值时，电压调节阶段开始，充电电流开始逐渐减小。
作为安全备份，bqTINY还监视充电模式下的充电时间。如果在这段时间内没有终止，t（CHG），bqTINY关闭充电器，并在STAT1和STAT1引脚上宣布故障。有关更多详细信息，请参阅计时器故障恢复部分。
充电锥度检测、终止和充电
bqTINY在电压调节阶段监测充电电流。一旦检测到锥化阈值I（锥化），bqTINY启动锥化计时器t（锥化）。计时器过期后收费终止。ISET和VSS，RSET之间连接的电阻决定了锥度检测水平。V（锥度）和K（设置）参数在规格表中指定。

如果充电电流返回到锥形阈值I（锥形）以上，bqTINY会重置锥形定时器。
除了锥形电流检测之外，bqTINY在电荷电流低于I（项）阈值时终止电荷。此功能允许快速识别电池取出情况或插入充满电的电池。注意锥形定时器不用于I（项）检测。ISET和VSS，RSET之间连接的电阻决定了锥度检测水平。V（项）和K（集）参数在规格表中指定。

充电结束后，一旦电池引脚上的电压低于V（RCH）阈值，bqTINY将重新开始充电。此功能使电池始终保持满容量。有关更多详细信息，请参阅电池缺失检测部分。
睡眠模式
如果VCC从电路中移除（PG pin为高阻抗），bqTINY进入低功耗睡眠模式。此功能可防止在没有VCC的情况下耗尽电池电量。当处于睡眠模式或VCC 充电状态输出
开路集电极STAT1和STAT2输出指示下表所示的各种充电器操作。这些状态管脚可用于驱动LED或与主机处理器通信。注意，关闭表示开路集电极晶体管已关闭。当VCC
PG输出
开路集电极PG（电源良好）指示AC适配器（即VCC）何时存在。当检测到有效的VCC时，PG双极晶体管打开。此输出在睡眠模式下关闭。PG引脚可用于驱动LED或与主机处理器通信。
CE输入（充电启用）
CE数字输入用于禁用或启用充电过程。此引脚上的低电平信号启用充电，而高电平信号禁用充电。此引脚上的高-低转换也会重置所有计时器和故障条件，并开始新的充电循环。
TTE输入（定时器和终端启用）
TTE数字输入用于禁用或启用快速充电定时器和充电终止。此引脚上的低电平信号启用快速充电定时器和终端，而高电平信号禁用此功能。此管脚上的高-低转换也会重置所有计时器。
热停堆及保护
bqTINY监控模具的连接温度TJ，如果TJ超过155°C，则暂停充电。当TJ降至约130°C以下时，充电恢复。
无电池检测
对于具有可移动电池组的应用，bqTINY提供了一种无电池检测方案，以可靠地检测电池组的插入或移除，或两者兼而有之。
快速充电后，已充电的蓄电池保持蓄电池引脚上的电压高于蓄电池充电阈值V（RCH）。当电池引脚的电压下降到充电阈值时，无论是由于电池负载还是由于电池拆卸，bqTINY开始进行电池缺失检测测试。该测试包括使检测电流I（检测）持续t（检测）并检查电池电压是否低于预充电阈值V（低电压）。随后，预充电电流IO（PRECHG）被施加一段时间t（检测），并再次检查电池电压是否高于充电阈值。其目的是试图关闭一个电池组与开放的保护，如果一个连接到bqTINY。通过放电和充电测试表明，STAT引脚上存在电池缺失故障。任何一个测试失败都将启动新的充电循环。对于缺少电池的情况，电池引脚上的电压在V（低电压）和VO（调节）阈值之间无限期地上升和下降。见图7。

定时器故障恢复
如图5所示，bqTINY提供了一种处理计时器故障情况的恢复方法。下面的条件总结了这种方法。
条件1：充电电压高于充电阈值（V（RCH））并且发生超时故障
恢复方法：bqTINY等待电池电压降至充电阈值以下。这可能是由于蓄电池负载、自放电或蓄电池拆卸造成的。一旦电池低于充电阈值，bqTINY将清除故障并进入电池缺失检测程序。POR或CE开关也可以清除故障。
条件2：充电电压低于充电阈值（V（RCH））且发生超时故障。
恢复方法：在这种情况下，bqTINY应用I（故障）电流。此小电流用于检测蓄电池的拆卸情况，并在蓄电池电压保持在充电阈值以下时保持接通。如果电池电压高于充电阈值，bqTINY将禁用I（故障）电流并执行条件1所述的恢复方法。一旦电池低于充电阈值，bqTINY将清除故障并进入电池缺失检测程序。POR或CE开关也可以清除故障。
应用程序信息
选择输入电容器
在大多数应用中，只需要一个高频去耦电容器。一个0.47-μF的陶瓷，放置在靠近VCC和VSS引脚的地方，效果很好。bqTINY设计用于调节和非调节外部直流电源。如果选择非稳压电源，则电源单元应具有足够的电容，以在最大负载下将电源电压保持在所需的最小输入电压。否则，必须在充电器的输入端增加更多的电容。
选择输出电容器
bqTINY只需要一个小的输出电容器就可以保证环路的稳定性。在电池和ISET引脚之间放置一个0.1μF的陶瓷电容器通常足以用于嵌入式应用（例如不可拆卸的电池组）。对于带有可拆卸电池组的应用，1μF陶瓷电容器可确保电池检测电路的正常工作。注意，输出电容器也可以放在BAT和VSS引脚之间。
热因素
bqTINY封装在热增强MLP（也称为QFN）封装中。该封装包括热垫，以在设备和印刷电路板（PCB）之间提供有效的热接触。QFN/SON PCB附件应用说明（SLUA271）中提供了该封装的完整PCB设计指南。
测量封装热性能最常用的方法是测量（或模拟）从器件连接处到封装表面周围空气（环境）的热阻抗（θJA）。θJA的数学表达式为：

式中：
TJ=器件结温
TA=环境温度
P=设备功耗
对θJA的测量和计算有较大影响的因素有：
•设备是否安装在板上
•痕迹尺寸、成分、厚度和几何形状
•设备方向（水平或垂直）
•被测装置周围的环境空气体积和气流
•其他表面是否靠近被测设备
器件功耗P是电荷率和内部功率场效应管压降的函数。可由下列方程式计算：

由于锂xx电池的充电特性，当电池电压处于最低值时，最大功耗通常出现在充电周期的开始。见图2。
PCB布局注意事项
特别注意印刷电路板的布局是很重要的。以下列表提供了一些指导原则：
•为了获得最佳性能，VCC至VSS的去耦电容器和BAT至ISET的输出滤波电容器应尽可能靠近bqTINY，信号和VSS管脚都应短距离运行。
•所有低电流VSS连接应与电池的高电流充电或放电路径分开。使用同时包含小信号接地路径和电源接地路径的单点接地技术。
•BAT引脚是对设备的电压反馈，应尽可能靠近电池组与其轨迹相连。
•进出管脚的大电流充电路径的大小必须适合最大充电电流，以避免这些路径中的电压下降。
•bqTINY封装在热增强MLP封装中。该封装包括热垫，以在设备和印刷电路板（PCB）之间提供有效的热接触。本包装的完整印刷电路板设计指南见应用说明，标题为：QFN/SON印刷电路板附件应用说明（SLUA271）。
•暴露的热垫和设备的VSS引脚之间有内部电气连接。暴露的热垫必须连接到与印刷电路板上的VSS引脚相同的电位。不要使用热垫作为设备的主接地输入。车速传感器针脚必须始终接地。
包装材料信息