TP4351B 1A同步移动电源方案

概述TP4351B是一款专为移动电源设计的同步升压的单芯片解决方案,内部集成了线性充电管理模块、同步放电管理模块、电量检测与 LED指示模块、保护模块。TP4351B内置充电与放电功率MOS充电电流可以设定最大充电电流为 1A同步升压支持1A输出电流。TP4351B内部集成了温度补偿、过温保护、过充与过放保护、输出过压保护、输出重载保护、输出短路保护等多重安全保护功能以保证芯片和锂离子电池的安全,应用电路简单,只需很少元件便可实现充电管理与放电管理。特点放电输出:5V/1A充电电流:最大1A效率91%输入3.7V输出5V/1ABAT放电终止电压:2.9V可选4.2V/4.35V充电电压最大25uA待机电流智能温度控制与过温保护集成输出过压保护、短路保护、重载保护集成过充与过放保护支持涓流模式以及零电压充电支持手电筒功能,最大输出100mA封装形式SOP16应用移动电源典型应用电路管脚管脚描述极限参数注1推荐工作范围应用说明恒温模式TP4351B内部集成了温度反馈环路工作时如果芯片内部的温度升高到 110℃(表面70℃左右)充电或放电电流会随着芯片的温度升高而降低从而减小系统功耗降低温升由于温度反馈控制IC会进入恒温模式而不用担心损坏 IC或者过高温度时强行关闭IC。充电电流设定充电电流可以通过设定ISET引脚的电阻来设定最大可设定充电电流为 1A电流设定关系如下式:充电模式如果充电之前锂离子电池电压低于2.9V为了保护电池TP4351B 工作在涓流充电模式此时充电电流为正常设定电流的 1/10当电池电压达到2.9V以后TP4351B进入恒流充电模式以设定的电流给电池充电当电池电压达到 4.2V后TP4351B工作在恒压充电模式此时输出电压恒定充电电流逐渐减小当充电电流减小为正常设定电流的 1/10时充电过程结束充电电流降为零。负载检测与低功耗智能待机负载插入时TP4351B可以自动检测到负载并开启升压电路工作。当负载拔掉经过 16S延时升压电路关闭IC 进入低电流待机模式待机电流减小到25uA以下。放电指示放电时LED1LED4根据电池电压指示当前电量当电池电压低于 3.0V时LED1会以2HZ频率快闪进行低电提示。手电照明输出LIT端可以驱动LED灯用于手电筒照明,最大驱动电流为100mA , 可以给LED串联电阻来减小指示手电灯的电流SWT是手电照明使能端,如果长按S1键1.5S,手电筒打开再次长按 S1键1.5S手电筒输出关闭。电池低压保护启动时当BAT电压大于3.1V时,升压电路开始工作工作过程中如果电池电压低于 3.0V则LED1会以2HZ频率快闪提醒电量较低当电池电压低于 2.85V则放电输出关闭TP4351B进入低电流待机模式待机电流小于 25uA。保护功能TP4351B集成了过充保护、过放保护、充电温度补偿、过温保护、输出过压保护、输出重载保护、输出短路保护等多重保护机制也可以额外再加一颗 DW01对系统进行双重保护。元件选择1、输出电容C2/C3选择质量较好的低ESR的贴片电容,否则会影响输出纹波2、电感L1的饱和电流需大于3A否则因电感饱和可能会导致芯片工作不正常3、电阻R2建议不要省略可以抑制上电尖峰4、R5和C4为必须元件不能省。PCB设计参考Fig1和Fig2是PCB layout参考走线1、R5和C4需要第一优先级靠近芯片2、输出USB外壳不能接地而需浮空3、IC下面敷铜接GNDAGND、PGND直接打到IC下面的散热敷铜上,地线铺开面积要尽量大其它不重要的线都可以绕开以满足地线需要4、条件允许可以在芯片BAT脚和电感旁边各放置一个10uF 的电容有成本考虑的话建议电感旁边放置10uF而靠近芯片 BAT脚放置1uF电容如果只放一个BAT电容必须保证电容位置既要靠近芯片又要靠近电感无论放几个电容一定包保证电容的地线尽量接在大面积地线上不要经过较小的地线再到芯片和大面积地5、输出电容C2A/C2B尽量靠近芯片其地线尽量接在大面积地线上不要经过较小的地线再到芯片和大面积地6、电感需靠近BAT电容C5电感和电容C5以及芯片尽量在同一层而不要过过孔电感到 SW的走线尽量短而粗7、应用图中红色标记的两条路径为大电流路径走线要短而粗尽量不要过过孔。工作状态与电量指示LED1LED4为充放电状态与电量指示引脚须串联LED到GND不同状况时LED状态如下①接入VDD时LED1到LED4会依次全部点亮然后再根据电池电量指示充电状态达到电量的LED常量当前电量的 LED以1Hz频率闪烁充满电后LED1LED4全亮②待机状态下单击按键S1显示电量16S后关闭③放电时LED1LED4根据电池电压指示当前电量且当前电量的LED会以1HZ的频率慢闪若电池电压低于3.05VLED1 会以2HZ的频率快闪提示电量低直到电池电压低于2.9V关闭电路进入低功耗低压保护模式需要重新充电至 3.2V以上才可以再次放电④长按S1键1.5S手电筒打开再次长按S1键1.5S手电筒输出关闭。LED1LED4工作状态表