多节锂电池充电管理芯片 2A电流 世微AP6305

概述
ap6305 是一款具有涓流，恒流，恒压充电模式的锂电池充电控制芯片，可以分别给单节（4.2v/4.35v），双节（8.4v/8.7v）锂电池或三节（12.6v/13.05v）锂电池进行快速地充电。ap6305 具备较宽的输入电源范围，工作在 450khz 的开关频率下，采用电流模式 pwm降压型开关结构，为锂电池快速充电提供了、简单且的解决方案。
ap6305 由外部 sense 电阻设定充电电流的大小，电流精度达到±10%以内；内部由分压电阻和精准的参考电压将每节电池的浮充电压设定 4.2v/4.35v（单节），8.4v 或 8.7v（双节）12.6v 或 13.05v（三节）同时具有高达±1%的精度。内部含有定时器设定涓流充电时间和电流模式充电时间。当充电结束后，如果电池电压降到比浮充电压低大约 3.5%时，控制器自动重新对电池进行充电。当输入电源去掉之后，芯片自动进入休眠模式。芯片有对电池温度进行实时检测功能，具备自恢复功能。
特点
● 宽范围电源电压：
6v~20v－4.2v版或4.35v版
8.9v~20v－8.4v版或8.7v版
15v~20v－12.6v版或13.05v版
● 电流模式pwm控制结构450khz开关频率
● 高达2a的充电电流
● 充电结束时电流输出
● 3小时充电终止定时器
● ±1% 的充电电压精度
● ±10% 的充电电流精度
● 防倒灌电流低至9µa
● 自动给电池再充电
● 电池电压较低时自动进入涓流充电模式
● 输入电源去除自动进入休眠模式
● 电池温度检测
● 采用低esr的陶瓷电容输出稳定
应用场合
● 便携式笔记本电脑
● 便携式dvd
● 手持设备
封装形式
●sop8
原理描述
ap6305 是一款恒流恒压锂电池充电控制器，采用了电流模式 pwm 降压开关型架构。其充电电流通过一个连接于 sense 和 bat 引脚的外部检测电阻来设定。单电池的浮动电压由内部设定为 4.2v/4.35v（单节），8.4v 或 8.7v（双节）12.6v 或 13.05v（三节）。对要求高精准浮动电压的锂电池而言，芯片内置参考电压，电压放大器和电阻分压器为其浮充电压提供了±1%高精度调整。
应用信息
欠压锁定(uvlo)
欠压锁定电路监视输入电压，充电器保持关闭状态直到输入电压上升到欠压锁定阈值以上且至少比电池电压高250mv 时才开启。为了防止阈值电压附近的振荡，欠压锁定电路设计有 200mv 的迟滞电压。当*较小输入电压时，阻塞二极管的压降必须加到*较小输入电压中。
关断模式
ap6305 可通过下拉 comp 引脚到地来关断芯片，这会拉高 gate 引脚电压从而关断外部 p 沟道的 mos 管。当comp 引脚被释放，内置的定时器被复位，新的充电周期又开始。在关断时，chrg引脚输出为高阻抗，静态电流保持在 1.5ma。去掉输入电源将使充电器进入休眠模式。如果 vcc 引脚的电压下降到 vbat+250mv 以下或欠压锁定阈值以下时，ap6305 进入低电流（icc=10μa）的休眠模式，减少电池的漏电流。
栅较驱动
ap6305 栅较驱动器可以提供较高的瞬时电流以驱动外部功率管。当驱动 2000pf 电容负载时，上升时间和下降时间通常分别为 20ns 和 50ns。这样的负载通常为导通电阻在 50mω 范围内的 pmos 管。加一个箝位电压以限制栅较驱动电压比 vcc 低不**过 8v 的范围。举例来说，如果 vcc 为 10v，那么栅较输出将较低下拉电压为 2v。这样可以使用具有良好导通电阻的低压 pmos 管作为功率管来提高充电效率。
稳定性
电流环路和电压环路共用一个高阻抗、补偿点（补偿脚）。该引脚上接入一组串联的电容电阻来补偿这两个环路。此补偿目的是为了在环路响应中产生一个零点和提高相位裕度。同时，补偿电容也给芯片提供了软启动功能。在启动时，上升速率由内部 150ua 的上拉电流源和外部补偿电容来设定。当 comp 脚电压上升到 0.85v 时电池的充电电流开始上升，当 comp 脚电压为 1.3v 时，充电电流达到满额度。在 2.2μf 补偿电容情况下，达到满额充电电流的时间约为 10ms。如果需要较长的启动时间，可以适当增大电容值。
自动再充电
当 3 小时的充电周期结束以后，且电池和输入电源仍然连接的情况下，如果因为自放电或外部负载，单节电池的电压下降到低浮充电压的 3.5%时，一个新的充电周期又开始。这样不需要手动启动就可以使电池在任何时间下都保持有** 80%的容量。
输入输出电容选择
输入电容 cin 是用来吸收转换器所有的输入开关纹波电流。它必须具有足够的纹波电流等级。较坏情况下的纹波电流有效值近似于输出充电电流的一半。实际电容的值大小不是关键。固体钽电容在相对小的 smt 封装上具有很高的纹波电流等级，但其作为输入旁路电容时必须谨慎。当适配器电源热插入到充电器时会产生较高的输入浪涌电流，而固体钽电容在遭受非常高的开启浪涌电流时有令人熟悉的失效机制。选择较高电压等级的电容可能会使此问题较小化。
pcb布局设计建议
当设计 pcb 时，考虑以下事项将确保 ap6305 工作在较佳的状态。gate 脚的上升和下降时间分别为 20ns 和 50ns（cgate=2000pf）。为了使辐射较小，逆向电压保护二极管、功率 mos 管和输入旁路电容的走线必须保持尽可能短。输入电容的正极应该靠近 pmos 管的源较，它提供交流电流给 pmos 管。逆向电压保护二极管和 pmos 管之间的连线也应该尽可能短。sense 和 bat 管脚应该直接连到检测电阻上（kelvin 检测）以获得较精确的充电电流。避免 ntc 的 pcb 走线靠近 mos 管的开关确保耦合到 ntc 引脚的开关噪声较小。连接 comp 引脚的补偿电容应该单点接入 ic 的 gnd 脚或离它尽可能近。这样可以防止噪声扰乱环路的稳定性。gnd 脚工作时发热量较大，因此，在 gnd 脚周围需铺大面积的铜皮。这在高的 vcc 和大的栅电容应用中是非常重要的。
深圳市世微半导体有限公司专注于led方案设计,led升降压恒压恒流驱动芯片,l-do等