随着手机、数码相机、MP3、GPS等便携式产品向体积小、厚度薄、轻巧造型方向发展，新颖的个人信息产品不断推陈出新，产量也猛增。这些新产品中几乎都采用锂离子(或聚合物)电池，因为它能满足小、薄、轻的要求，并且容量大，能延长两次充电的时间间隔。为了减少手持产品的设计周期，
各半导体厂商开发许多性能优良、设计灵活、应用方便的充电器芯片，应用到各种手持产品当中。
英特矽尔公司推出的单节锂离子电池充电器ISL6294应用简单灵活，可满足不同容量的锂离子电池的需要，也能采用插头式电源及USB端口进行充电，为手持产品设计工程师提供了一个很好的选择。
特点及应用范围
ISL6294是一种充单节锂电池的线性充电器，由ISL6294组成的充电器适用于手机、MP3播放器、蓝牙耳机及数码相机等。该充电器主要特点包括：可以用插头式(AC/DC适配器)或USB端口供电；最大充电电流可达900mA；预设浮充电压为4.2V
1%；内有用于监控电池电压的低功耗电压比较器；在电压低于2.55V时实现涓流充电；在电压大于2.55V时实现大电流恒流充电；当电池电压接近4.2V时改为恒压充电；有充电过程指示LED，亮表示充电，灭表示停止充电；有智能启动，可延长电池寿命；有关闭控制，在关闭状态时耗电300
A(典型值)，对锂电池耗电小于1 A；充电电流可设定；终止充电时的电流阈值可设定；内部有自动热调节来控制最大的充电率，不会有过热风险，芯片温度超过115℃时，温度限流回折电路工作；无须外部电流检测电阻及低功耗防漏二极管；不用快速保险丝及TVS可以实现低成本的高压保护电路；外围元器件少面积小，仅需2个RC元件，3mm
5mm 的印制板PCB(参见图5)；无须通过手持产品软件代码调试就可以对锂电池完成高效安全的充电管理；8个管脚小尺寸DFN封装(2mm
3mm)，高度0.8mm；工作温度范围为 40～+85℃。
管脚排列及内部框图
ISL6294的管脚排列如图1所示，各管脚功能详见数据表。下面将对管脚功能做简要介绍。
图1 ISL6294的管脚排列(略)
Pin1：VIN，电源输入端；
Pin2：PPR，电源输入指示端；
Pin3：CHG，充电状态指示端；
Pin4：EN，逻辑输入充电使能；
Pin5：GND，系统地线；
Pin6：IMIN，充电终止设置端；
Pin7：IREF，充电电流设置端；
Pin8：BAT，充电电流输出端。
Pin2、Pin3都是漏极开路输出。
ISL6294的主要参数典型值：输入工作电压范围VIN为4.4~6.8V；在充电模式时，输入电源电流ICC=400 A，关闭模式时，ICC=300
A；充电器调节后输出电压VBAT=4.2V； BAT端输出的充电电流IBAT与IREF端所接的电阻有关，RIREF=24.3k
时，IBAT=500mA(恒流)；CHG端输出低电压VCHRG=0.1V；涓流充电阈值电压VTRIKL=2.55V；涓流充电电流ITRIKL为IBAT恒流的19%(当VBAT<VTRIKL)；终止充电阈值检测电流IMIN由用户选择RIMIN设定，RIMIN=243k
时，IMIN=45mA；过电压保护范围为6.8~28V。
充电参数说明
充电程序
当电池接入充电器、上电后，充电器检测电池的电压VBAT，若VBAT<2.55V，以19%的恒定充电电流IBAT作涓流充电；当电池电压升到2.55V时，涓流充电结束，以设定的IBAT恒流充电；当电池电压VBAT上升约到4.2V时，以恒压4.2V充电，此时充电电流下降；当电池充电电流降到终止充电阈值检测电流Imin时，发出停充信号。若充电电池的电压VBAT>2.55V，则直接用IBAT恒流充电，无涓流充电阶段。
充电器充电状态指示
充电器充电状态指示如图3所示，在BAT端接一个发光二极管(LED)及限流电阻R1到CHG端(其内部结构见图2)。当VBAT<2.55V时为涓流充电，CHG输出低电平，LED亮(表示充电开始)；当IBAT<Imin，CHG端呈高阻抗，LED灭(表示充电终止)。
图2 ISL6294内部结构框图(略)
图3 CHG外接D1，D2 LED的电路(略)
智能启动及自动再充电
ISL6294上电或消除关闭模式时，若BAT端电压低于4.0V，则充电器进入充电模式进行充电；若BAT端电压高于4.0V时，进入备用模式，充电器不再充电。这将减少不必要的充电循环，可延长电池寿命。
当充电器在备用模式时，仍监控BAT端的电压，当BAT一旦低于4.0V时，充电器自动再启动。在用户终止充电方式中则无此功能。
应用提示
基带芯片与充电器的连结
PPR信号提供了墙充电器( Wall Adapter)接入的指示。配置好基带处理器的通用输入出口与ISL6294的充电使能EN和充电状态CHG连结。充电电流的设定端IREF也可以连接一个电流采样信号去电源管理器(PMIC)。系统的充电电流由RIREF设定，可以不用MCU软件空间。
充电器不接电池
开路时输出恒定4.2V， 电流随负载大小而定。
图4 基带处理控制充电器的方式(略)
图5 ISL6294 DFN 8 PCB示意图(略)
图6 墙充电器刚接入充电芯片时的振荡电路(略)
降低噪声和散热的考虑
图5给出ISL6294的简单布局。DFN 8封装中方形PCB上应设置过空并将它连接于第5脚GND上，而且和地平面连成一片。这样一来屏蔽了当充电电流接近停充电流的干扰，可得到手持产品大批量生产非常一致的停充电流而且不存在发热的焊盘。
高压线性充电器的应用
ISL6294使化学电池的三项关键指标：容量，寿命和安全性达到最大化。尤其是保护了在插拔墙充电器时，由墙充电缆z分电感振荡产生的尖峰电压。图5给出了等效电感和三个输入电容的振荡模拟波形。由图5可见VIN电压要远远高出墙充电器VADP的稳定电压5.5V。目前高压类充电器ISL6293、ISL6299、ISL6294和ISL9204正是针对这一普遍存在的过电压现象而设计。它们已广泛应用于GSM、PHS、CDMA手机、MP3、蓝牙耳机等消费电子类产品中。
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