就像最 近十年智能手機(jī)的發(fā)展一樣，其他不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)也要求縮小的外形尺寸以及更多的功能和便攜性。細(xì)分無(wú)人機(jī)市場(chǎng)在迷你型和微型無(wú)人機(jī)呈現(xiàn)出增長(zhǎng)。我們看到助聽器或耳機(jī)市場(chǎng)的顯著增長(zhǎng)，提供語(yǔ)音識(shí)別、接近傳感器、噪聲消除和高保真度。小藍(lán)牙音箱適合掌上使用。手表外形的用于健身和醫(yī)療的可穿戴設(shè)備是不斷增長(zhǎng)的細(xì)分市場(chǎng)，為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的大數(shù)據(jù)分析增加輸入。鋰電池是這些小外形應(yīng)用的主要選擇，因其較高的比能量（Wh/kg）、較低的成本和靈活的形狀因數(shù)，所有這些都推動(dòng)對(duì)更小鋰電池充電器的需求。安森美半導(dǎo)體擁有領(lǐng) 先行業(yè)的鋰電池充電器技術(shù)，占位極小，可移植到更小的充電尺寸中。

鋰電池CC/CV充電曲線：

鋰電池通常有恒流（CC）/恒壓（CV）充電曲線，如圖1所示。從左到右，一個(gè)空的電池開始輕度充電（?C/5）充電或“預(yù)充電”。如果在接近空電量時(shí)電流過多，鋰離子會(huì)過早老化。一旦電池電壓升至VBATMIN（鈷通常為3.6V），便可以安全進(jìn)入CC模式，電池?cái)?shù)據(jù)表中規(guī)定了最 大允許充電電流（?1C）。這可最 大程度地延長(zhǎng)充電時(shí)間（TTC）。當(dāng)電池電壓再次達(dá)到數(shù)據(jù)表中規(guī)定的VFLOAT或電池最 大電壓時(shí)，充電器便進(jìn)入CV模式。CV模式鉗制電壓，并且當(dāng)電池接近充滿電時(shí)，進(jìn)入電池的電流自然會(huì)逐漸減小。最 終，隨著逐漸減小的電荷，電流接近C/10至C/20，充電器終止充電。

圖1

VFLOAT、VBATMIN、IPRE和IFAST的值可在電池?cái)?shù)據(jù)表中找到。許多鋰電池充電器都需要一個(gè)配套處理器經(jīng)由I2C對(duì)其內(nèi)部寄存器進(jìn)行編程，以產(chǎn)生圖1所示的CC/CV充電曲線。安森美半導(dǎo)體的FAN54120獨(dú)立的鋰電池充電器自動(dòng)執(zhí)行圖1所示的CC/CV充電曲線，無(wú)需任何I2C寄存器或固件。這省去了配套處理器，從而降低了成本、空間和復(fù)雜性。它開箱即用，減少了上市時(shí)間。因?yàn)闆]有固件，所以FAN54120防篡改，這是對(duì)安全敏感的應(yīng)用如醫(yī)療或IoT的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

FAN54120獨(dú)立充電器的外形尺寸極小?，F(xiàn)在采用2mmx2mmDFN封裝發(fā)貨，不久后將發(fā)布1.36mmx0.76mmWLCSP封裝。

圖2

FAN54120500mA獨(dú)立的線性充電器：

FAN54120以一個(gè)外部rset電阻為基準(zhǔn)（圖3），以在各種電池容量（圖3，藍(lán)色列）下自動(dòng)產(chǎn)生圖1的CC/CV充電曲線。例如（圖3），如果電池可處理500ma 的最 大電荷，選擇1k?rset（IFAST=500mA），F(xiàn)AN54120將以100mA（IFAST/5）自動(dòng)預(yù)充電，過渡到500mA（IFAST）的CC模式，然后在50mA（IFAST/10）終止充電，電池容量750mAh。

圖3

對(duì)于較小容量的鋰電池如140mAh（圖3），使用5K?rset電阻可產(chǎn)生20ma 的預(yù)充電，100ma 的CC模式充電電流，以及10ma 的充電終止電流。

FAN54120采用一個(gè)外部NTC支持JEITA“安全充電”溫度。FAN54120最 高可承受28V的輸入電壓，可在高達(dá)6V的輸入電壓下工作，并具有僅150nA的世界 級(jí)靜態(tài)電流。這確保FAN54120在兩次充電間不會(huì)使電池過放電。最 后，F(xiàn)AN54120提供0.5%的CV精度，防止了較便宜的耐受+50mV的電池保護(hù)電路的意外過壓保護(hù)（OVP）跳閘。

市場(chǎng)和應(yīng)用包括耳機(jī)、可穿戴設(shè)備、藍(lán)牙音箱和耳機(jī)、IoT設(shè)備、迷你和微型無(wú)人機(jī)、攝像機(jī)、電子煙、玩具和游戲機(jī)。

耳塞座充應(yīng)用框圖

耳塞座充的典型電池容量在270mAh至550mAh之間，這恰恰是FAN54120的最 佳點(diǎn)。

圖4的框圖顯示了FAN54120直接從USB接收5VVBUS（不一定是USBTypeC），其中CC1和CC2上的5kΩ下拉電阻通知連接的電源這是有效的接收器。LC709204執(zhí)行電量計(jì)量，并由RSL10藍(lán)牙低功耗（BLE）進(jìn)行配置。RSL10每秒與電話應(yīng)用程序通信并喚醒以了解是否已安裝耳塞（BLE：RSI），然后啟用FAN48605V升壓。未安裝耳塞時(shí)，可降低升壓電流消耗。

圖4

假設(shè)一個(gè)充滿電的500mAh電池，上述座充的充電間隔將大于5年，因?yàn)榘采腊雽?dǎo)體的低功耗產(chǎn)品性能好。

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