TP5100开关降压型锂电池管理芯片 Allegro,pads,PCB电路板设计,硬件及芯片资料分享—小北设计

TP5100开关降压型锂电池管理芯片的应用

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TP5100是DC转DC的开关降压型芯片,它能充两节8.4V或者是单节4.2V锂电池充电管理芯片。它采用QFN16小封装,两脚距为0.65MM并带有散热底盘,从而使它在小型设置中应用。同时,TP5100内置采用MOS管,它的最大电流为2A,它有输入过流、欠压保护、芯片过温保护、短路保护、电池温度监控、电池反接保护。TP5100采用频率400kHz的开关工作模式使它可以使用较小的外围器件,并在大电流充电中仍保持较小的发热量。

TP5100有那些特点呢?充电电流怎么计算?

1、无需外接防倒灌肖特基二极管

2、小于1%的充电电压控制精度

3、内置功率MOSFET,开关型工作模式,器件发热少,外围简单

4、可编程预充电电流,10%--100%

5、可编程充电电流,0.1A--2A

6、输入电压为5-18V

7、开关频率400KHz,可用电感20uH及以上

8PWR_ON-电源、电池供电切换控制

9、小于1%的充电电压控制精度

10、最大结温:120

11、工作环境温度范围:-40℃~85

12、引脚温度(焊接时间 10 秒):260

13、采用QFN16 4mm*4mm 超小型封装

14、充电Ibat=0.1V/RSRS为输出端口的电阻,如下图所示:

下图是利用TP5100 PCB设计,注意外接电阻或电容注意放在功能引脚的附近。在原理电路图时,一定要放置预备电阻与电容,方便后期的调试:

TP5100开关降压型锂电池管理芯片的应用


PCB设计时,应用注意器件的放置,

1.     图中打*的器件,在画板的时候必须放置相对应的引脚最近处:

2.     图中10脚对电容0.1UF,在画板时电容地优先接到芯片7脚,此电容为芯片内部供电滤波用:

3.     IC芯片底部散热片(焊盘)需接地,并通过多个通孔 3*3/4*3)与背部铜皮相连,背部铜皮应做到设计最大面积来给予散热,也可适当露铜更优:

4.     4图中RXCX位号为EMI预留元件,应用时两元件靠近D1二极管放置效果最为理想,如不需EMI测试可不要:

5.     图中RLCL位号为高压输入9V以上必须使用,输入通电可降低瞬态电压,以免损坏IC:

6.如充单节4.2V鲤电池可把图中13(CS)悬空不接,如接到10脚则为充8.4V鲤电池:

7.电池保护IC建议选用过充电压大于8.5V以上:

TP5100集成电路芯片的引脚有那些功能:

1VIN:源电压输入引脚,VIN 5V 18V之间,并通过一个 10uF 0.1uF的电容进行旁路。并放在对应的引脚附近,当VINVRBATR压差低于 30mv时,TP5100 进入停机模式,从而使IRBATR降至 1μA

2LX:

3LX:内置 PMOSFET 功率管漏极连接点

4VIN:源电压输入引脚

5VIN:源电压输入引脚

6PWR_ON-:电源切换控制引脚。当芯片接电源时,PWR_ON-到低电平,驱动 PMOS 导通,当芯片不接电源时,PWR_ON-被内部开关拉到高电平为BAT 端电池电压,驱动 PMOS 关断。此引脚可以用于电源供电切换,也可用作检测电源上电建立是否正常。

7GND:接地

8VS:输出电流检测的正极输入端

9BAT:电池电压检测端

10VREG:内部电源。VREG 是一个内部电源,它外接一个0.1uF 旁路电容到地,可以最大驱动5mA

11TS:电池温度检测输入端

12RTRICK:涓流预充电流设置端

13CS:锂离子状态片选输入,CS 端悬空使tp510使锂电池关4.2V断电。

压状态

14/STDBY:绿灯电池充电完成指示端

15/CHRG:红灯充电中状态指示端。

16VIN:源电压输入引脚

下图是TP5100应用在充8.4V或4.2V的锂电池电路图设计

TP5100开关降压型锂电池管理芯片的应用

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