一、前言

鋰電池在我們生活中的應(yīng)用非常之廣泛，上到航空，下到潛水設(shè)備，地面上的汽車、機(jī)器人等，鋰電池的體積密度和能量密度高，并有高達(dá)4.2V的單節(jié)電池電壓，在手機(jī)、充電器、便捷式電子設(shè)備等領(lǐng)域應(yīng)用。鋰電池強大的充放電能力和較長的壽命，使得它成為當(dāng)下熱門，應(yīng)用廣泛的充電電池產(chǎn)品。為了確保鋰電池使用的安全性，鋰電池在應(yīng)用中必須有鋰電池保護(hù)IC。這個產(chǎn)品在鋰電池充放電過程中起到至關(guān)重要的左右。本期，合科泰給大家講解鋰電池保護(hù)IC產(chǎn)品的工作原理及其應(yīng)用，以合科泰生產(chǎn)的HKT4056E產(chǎn)品為例，它廣泛應(yīng)用于鋰電池等產(chǎn)品上。

二、產(chǎn)品特性

這款HKT4056E是由合科泰東莞工廠生產(chǎn)的，它是一款完整的CC（恒流）/CV（恒壓）線性充電器集成電路產(chǎn)品，適用于單節(jié)鋰離子電池，它是專門設(shè)計的一款在USB電源規(guī)格內(nèi)工作的產(chǎn)品。

HKT4056E內(nèi)部是P-MOSFET架構(gòu)，它不需要外部感測電阻，也不需要阻塞二極管。阻塞二極管一般指鉗位保護(hù)電路中的二極管。在單片開關(guān)電源中，一般采用超快恢復(fù)二極管作為阻塞二極管，阻塞二極管在初級保護(hù)電路中與鉗位二極管( TVS)配套使用。

過流保護(hù)方面，這款產(chǎn)品通過熱反饋來調(diào)節(jié)其充電電流，使得產(chǎn)品在高功率或高溫情形下，它的工作充電電壓仍然可以穩(wěn)定在4.2V。充電電流可通過一個外部電阻精準(zhǔn)控制。

當(dāng)充電電流降至1/10時，產(chǎn)品自動終止充電周期達(dá)到最終浮充電壓后的程序設(shè)定值。浮充電壓是電池在完全充電后保持的電壓，通過補償電池的自我放電來維持該容量。在電池運行的整個過程中，電壓可以保持恒定或者可以在充電器的特定充電階段保持電壓。隨著電池的化學(xué)和結(jié)構(gòu)以及環(huán)境溫度的變化，適當(dāng)?shù)母与妷簳泻艽蟮淖兓τ陔姵仡愋褪褂眠m當(dāng)?shù)碾妷翰⑦M(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟妊a償，浮充電器可以無限期地保持連接而不會損壞電池。當(dāng)取下輸入電源（墻壁適配器或USB供應(yīng)）時，HKT4056E自動進(jìn)入低電流狀態(tài)，使得電池的損耗電流降低到1μA以下， HKT4056E可將關(guān)機(jī)模式下的電源電流降低至35μA。

除此之外，這款產(chǎn)品還帶輸出帶反灌保護(hù)功能，由于電流反灌可能會導(dǎo)致電源系統(tǒng)的電壓波動或過壓現(xiàn)象,進(jìn)而影響其他設(shè)備的正常運行，反灌保護(hù)必不可少。它的涓流充電閾值2.9V，這個涓流充電閾值是指在充電過程中,充電器所提供的電流小于設(shè)備所需的最低充電電流,導(dǎo)致設(shè)備無法正常充電的情況。涓流充電閾值的存在是為了保護(hù)設(shè)備的電池,避免因充電電流過大而導(dǎo)致電池受損或發(fā)生其他安全問題。大家對設(shè)備的電池壽命和安全性非常重視，涓流充電閾值設(shè)立對電池充電保護(hù)至關(guān)重要。

此外，這款產(chǎn)品還有電池溫度監(jiān)視（電池溫度傳感器是一種測量電池溫度的電子設(shè)備,用于監(jiān)測電池的運行狀態(tài)和保護(hù)電池免受過熱或過冷的損害。）、欠壓鎖定（就是當(dāng)輸入電壓低于某一值時，電源芯片不工作，處于保護(hù)狀態(tài)）、自動充電以及兩個引腳指示充電和充電終止?fàn)顟B(tài)等。本款產(chǎn)品符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，不含鉛，客戶放心采購使用。

這款HKT4056E產(chǎn)品采用ESOP-8封裝，這種封裝產(chǎn)品具有小巧、緊湊、小體積、可焊接性好等特性。ESOP8封裝產(chǎn)品適用于小型化等便攜式設(shè)備，尤其是便捷充電設(shè)備。這種產(chǎn)品在通訊、工業(yè)、消費電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

三、原理及應(yīng)用

HKT4056E具有優(yōu)良的產(chǎn)品性能，產(chǎn)品穩(wěn)定、可靠，它可用于移動電話、藍(lán)牙設(shè)備、充電裝置、充電座和可穿戴產(chǎn)品等。

作為一款CC（恒流）/CV（恒壓）線性充電器產(chǎn)品，HKT4056E通過內(nèi)部MOSFET為電池充電，用在單節(jié)鋰離子電池上，可以提供高達(dá)1 A的充電電流。當(dāng)VCC引腳的電壓上升到UVLO（欠壓鎖定）水平以上時，充電周期開始，電流設(shè)置電阻從PROG引腳連接到地，CE引腳被拉到芯片使能閾值以上。CHRG引腳輸出一個邏輯低電平，表示充電周期正在進(jìn)行。在充電周期開始時，如果電池電壓低于2.9V，則充電進(jìn)入預(yù)充電模式，使電池電壓達(dá)到安全充電水平。當(dāng)BAT引腳上的電壓高于2.9 V時，充電器進(jìn)入快速充電CC模式。在CC模式下，充電電流由RPROG設(shè)定。

當(dāng)電池接近調(diào)節(jié)電壓4.2V時，充電電流開始減小，HKT4056E進(jìn)入CV模式。當(dāng)電流降至充電終止閾值時，充電周期結(jié)束，CHRG引腳呈高阻抗?fàn)顟B(tài)，表示充電周期結(jié)束，STDBY引腳拉低。充電終止閾值為CC模式下電流的10%。

HKT4056E如何重新啟動充電周期呢？請移除輸入電壓并重新施加或暫時強制CE引腳為0V。當(dāng)BAT引腳電壓低于充電閾值時自動重啟充電周期。當(dāng)輸入電壓不存在或輸入電壓低于VBAT時，充電器進(jìn)入休眠模式，電池漏電流降至小于3μA。這大大減少了電池的電流消耗，增加了待機(jī)時間。充電器可以通過強制CE引腳到GND來關(guān)閉。

合科泰生產(chǎn)的這款線性電源IC產(chǎn)品HKT4056性能穩(wěn)定，產(chǎn)品應(yīng)用多，經(jīng)過客戶驗證良好，可滿足眾多客戶的應(yīng)用需求。如果您對合科泰的這款集成電路產(chǎn)品感興趣，可聯(lián)系合科泰客服咨詢。

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合科泰半導(dǎo)體

合科泰初創(chuàng)于1992年，是一家專業(yè)從事集成電路封裝測試和分立器件研發(fā)、封測制造、終端銷售與服務(wù)的高科技創(chuàng)新企業(yè)。產(chǎn)品線包括二極管、三極管、MOSFET、橋堆、整流管、電源管理IC、鋰電池保護(hù)IC等，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電源、照明、醫(yī)療電子、小家電、智能穿戴、電子煙、通信、安防、儀器、工控、汽車電子等領(lǐng)域。

廣東合科泰實業(yè)有限公司成立于2010年，位于東莞市塘廈莆心湖，占地面積15000多平方米 ,主要從事集成電路和分立器件的封裝、測試與OEM代工。作為主要的生產(chǎn)基地，目前產(chǎn)線擁有生產(chǎn)設(shè)備近1000臺，工廠設(shè)有先進(jìn)實驗室，2022年公司的年產(chǎn)能超100億顆。

合科泰在電路設(shè)計、半導(dǎo)體器件及工藝設(shè)計、可靠性設(shè)計等方面積累了豐富的核心技術(shù)，擁有多項國家發(fā)明專利和實用新型專利等，公司通過了 ISO9001、ISO14001、IATF16949 等體系認(rèn)證并持續(xù)培訓(xùn)。

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