YKL4059-(单节锂电池充电管理带锂电保护复合芯片)

单节锂电池充电管理带锂电保护复合芯片YKL4059一、产品概述 四、封装管脚及描述YKL4059是一种带有双灯充电状态显示，同时带有电池反接保护和锂电池保护功能的单节锂电池充电管理芯片。充电过程包括涓流充电，恒流充电，恒压充电三个过程，充电过程显示红灯，满电显示绿灯。锂电池保护功能包括过充电保护，过放电保护，过电流保护，短路保护，锂电池反接保护功能，另带有 0V电池激活功能，不需外挂 MOS。封装形式：TSSOP8、SOP8，符合"ROHS"标准。

LEDR VM BAT VM8 7 6 5二、主要参数和特点1234充电功能主要电性参数LEDGVDDVCCGND·输入电压：5.0V土0.5V·充电电流：500-600mA封装脚位说明·充电饱和电压：4.25V土1%引脚号名称功能描述锂电池保护功能主要电性参数·过充保护电压：4.275V土50mV1LEDG满电状态指示灯控制引脚，开漏输出。·过充恢复电压：4.075V土25mV2VDD芯片电源供电端,接充电器正极。·过放保护电压：2.50V土50mV·过放恢复电压：2.90V土75mV3VCC内部电路供电端，外接一颗104电容即·过电流保护电流：2.5A可。充电功能主要特点·具有电池反接保护功能；4GND接地端，接电芯的负极。·500mA的充电电流；5VM电池放电输出端，接负载。·无需隔离二极管实现防倒灌功能；·恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热，危6BAT正电源输入端,接电芯的正极。险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能；7VM·精度达到±1%的4.2V预设充电电压；电池放电输出端，接负载。·充电状态双输出和故障状态显示；8LEDR充电状态指示灯控制引脚，开漏输出。·100mA充电终止；·2.9V涓流充电；四、订购信息·软启动限制了浪涌电流；锂电池保护功能主要功能型号封装采购代号·内置低阻抗的MOSFET；YKL4059TSSOP84059T·高精度电压检测：·三重过电流检测保护:过放电流1,过放电流2YKL4059SOP84059S和负载短路检测电流；·低电流损耗，技术支持：石芯电子有限公司·电芯反接保护更安全；·过温度保护功能；·短路保护功能；-1-YKL4059五、电性参数----锂电保护部分注：除非特别说明，普通字体列出的指标指工作温度为T A=25℃；黑体列出的指标指工作温度为T A=-40℃ 到85℃；参数 符号过充检测电压 VCU过充回滞电压 VHC过放检测电压 VDL过放回滞电压 VHD充电器检测电压 VCHA负载短路检测电VSHORT压过充检测电流 IOCC过放电流1检测IODC1电流过放电流2检测IODC2电流正常工作状态IOPE下的电流损耗休眠状态下的 IDDQ电流损耗

测试条件检测电压VDD=3.5V检测电流VDD=3.5VVDD=3.5VVDD=3.5V电流损耗VDD=3.5V,VM悬空VDD=2.0V,VM悬空

单最小值 典型值 最大值位4.2254.2754.325V4.2004.2754.350175200225mV1752002252.4502.5002.550V375400425mV350400450VDD+0.07VDD+0.12VDD+0.2VVDD+0.02VDD+0.12VDD+0.251.201.251.30V1.151.251.352.13.03.91.93.0A4.12.53.54.5A2.33.54.74.56.07.0A4.06.08.01.02.03.00.72.0μA4.0--- --- 0.1 μA-2-参数VM和VDD间的内阻VM和GND间的内阻FET等效电阻过温保护过温保护恢复温度过充电压检测延迟时间过放电压检测延迟时间过放电流1检测延迟时间过放电流2检测延迟时间负载短路检测延迟时间过充电流检测延迟时间

YKL4059符号测试条件最小值典型值最大值单位VM端内阻RDD=3.5V122030VKΩVMD102540VM=1.0VRDD=2.0V300450675VKΩVMS225450900VM=1.0VFET阻抗DS(ON)VDD=4.0V,IVM=1.0A-5860mΩR过温保护SHD+105120135T℃SHD-7590105T检测延迟时间tCU0.961.201.40S0.701.202.00tDL115144173mS80144245tV8.811.013.2mSODC1DD=3.5V6.511.015.0tODC2DD=3.5V4.405.506.60mSV3.005.509.30tSHORTVDD=3.5V288360432μS216360576tOCCVDD=3.5V8.811.013.2mS6.511.015.0-3-YKL4059五、电性参数----充电管理部分凡表注●表示该指标适合整个工作温度范围，否则仅指TA=25℃，VCC=5V，除非特别注明。符号参数条件最小值典型值最大值单位VDD输入电源电压●4.555.5V充电模式●150500μAICC输入电源待机模式（充电终止）●55100μA电流停机模式（VCC<VBAT，55100μA或VCC<VUV）●VFLOAL稳定输出0℃≤TA≤85℃4.1704.2404.280V（浮充）电压ITRIKL涓流充电电流VBAT<VTRIKL●4060100mAVTRIKL涓流充电门限VBAT上升2.52.93V电压ITERM终止电流门限●80100120mAVLEDRLEDR引脚输0.30.6V出低电压ILEDR=5mAVLEDGLEDG引脚输0.30.6V出低电平ILEDG=5mA再充电电池门VFLOAT-VRECHRG100150200mVVRECHRG限电压TLIM限定温度模式145℃中的结温功率FET“导RON通”电阻850mΩ（在VCC与BAT之间）tss软启动时间IBAT=0至20μsIBAT=600mA再充电比较器VBAT高至低0.81.84mstRECHARGE滤波时间tTERM终止比较器滤IBAT降至ICHG/100.81.84ms波时间以下六、工作条件推荐工作范围参数符号最小值最大值单位充电器输入电压（VDD和GND间电压）VDD4.55.5V电池输入电压（BAT和GND间电压）VM-0.35.5V工作温度范围TOPR-4085℃-4-YKL4059七、极限参数参数符号最小值最大值单位充电器输入电压（VDD和GND间电压）VDD06.0V电池输入电压（BAT和GND间电压）BAT06.0VLEDR/LEDGLED-0.36.0V结温TJMAX----150℃存储温度范围TSG-55125℃功率损耗P----400mWMAX注：极限参数为非正常工作状态下（静态）的极限参数范围，YKL4059工作在这个范围内可能造成电路本身永久性损坏；应用时请按照“推荐工作范围”提供的参数范围来设定工作条件，不推荐将YKL4059应用在超出“推荐工作范围”的条件下，因为那样可能会影响电路整体的可靠性八、应用电路图+5V1?C11K? 10uFVDD2LEDR 8 6 BATC210uFLEDG 1 3 5、7 4 GNDVCC VMC1 Rload0.1uF图8.1参考应用电路图注：VDD的1欧姆电阻必须要加，封装 0805/1206，精度5%。-5-YKL4059九、工作原理YKL4059有四种工作模式：正常工作模式、充电工作模式、放电工作模式和休眠工作模式。9.1正常工作模式在正常状态下，YKL4059由电芯供电，其V 端电压在过充检测电压V 和过放检测电DD CU压V 之间，VM端电流在过充/过放电检测电流之下，此时，内部开关管正常开启，电DL池充电和放电过程自由转换。注：当电芯与YKL4059首次连接时，即使电芯电压在正常范围内，电路仍有可能处于保护状态，此时，将VM和BAT短接，或者将电池连接充电器，电路即可进入正常状态。9.2过充电压情况正常状态下，对电池进行充电，当电芯电压（即 V 端电压，下面统称V ）超过过DD DD充检测电压V ，且维持时间超过过充电压检测延迟时间Tcu时，则YKL4059内部开关CU管关闭，断开充电回路停止充电，进入过充电压保护状态。进入保护状态后，通过以下两种条件可以恢复到正常状态：1）充电器连接的情况下，VDD电压下降至过充检测恢复电压VCL（VCL=VCU-VHC）；2）充电器未连接的情况下，V电压下降至过充检测电压V。当充电器未连接DD CU时，V 电压仍然高于过充检测电压 V ，电池将通过内部二极管放电，直到电DD CU芯电压低于V ，电路进入正常状态。CU注：a)在过充电压情况下，当充电器仍然连接的情况下，若 VM 端的电压大于等于充电器检测电压 VCHA，即使电池电压低至过充释放电压 (VCL)，过充电压条件仍然不能被释放 。b)在过充电压情况下，当电芯通过 YKL4059内置MOSFET未与充电器相连，充电器的输入电压必须低于芯片规定的最大额定电压 Vmax。超过最大额定电压 Vmax会损坏芯片及电池。-6-2.0V小于VYKL40599.3过充电流情况电池在充电工作模式下，如果充电电流值超过过充检测电流值 I ，且持续时间超过过OCC充电流检测延迟时间t ，YKL4059将关闭内部开关管，断开充电回路停止充电，进OCC入过充电流保护状态。恢复条件： 当充电器断开或者连接负载， VM端电压低于或者等于充电器检测电压时，YKL4059自动从过充电流保护状态回到正常状态。CHA9.4过放电压情况在正常条件下，对电池进行放电，当电芯电压掉至过放检测电压 V ，并且持续时间DL超过过放电压检测延迟时间 t 时，YKL4059将关闭内部开关管，切断放电回路停止放DL电，进入过放电压保护状态，VM管脚的电压将被VM的对地的内阻RVMS下拉。当VM和地之间的电压小于等于1.5V（典型值），整个电池的电流消耗将降低至休眠状态下的电流消耗值I，进入休眠状态。DDQ恢复条件：当电池处于过放电压保护状态时，需要对电池进行充电才能使电池恢复到正常状态。因为过放电电池可能处于两种状态中： 一种是放电的时候VDD电压大于，此时电池处于过放电保护状态； 另外一种是放电时VDD电压小于1.5V，DL此时电池进入休眠状态。从这两种状态恢复到正常状态需要的条件有差别，现分别描述如下：(1)对进入过放电压保护状态的电池，只要在VM端加一大于等于VDL+VHD的电压对电池进行充电，电池既可恢复到正常状态。对于进入休眠状态下的电池，VM端充电电压必须大于2.0V，其休眠状态才能释放，此时对电池继充电，当 VDD电压大于等于V +V 时，电池恢复到正常状态。DL HD9.5过放电流情况(过放电流 1和过放电流 2的检测 )在正常条件下对电池进行放电， 当放电电流超过过放检测电流 I 或者I ，并且维ODC1 ODC2持时间超过过放电流检测延迟时间 t 或者t 时，YKL4059将关闭内部开关管，断ODC1 ODC2开放电回路停止放电，进入过放电流保护状态。-7-YKL4059恢复条件:断开负载后电路将自动恢复到正常状态。9.6负载短路电流情况正常条件下，当YKL4059电路VM端电压小于等于短路保护电压(VSHORT)，系统将在tSHORT时间内关闭开关切断放电电回路进入短路保护。恢复条件:通过断开负载，当VM管脚的电压高于短路保护电压(VSHORT),，负载短路电流情况将被释放。9.7充电器检测当处于过放电状态下的电池和充电器相连，若 VM端电压大于等于充电器检测电压，当电池电压大于等于过放电检测电压V，YKL4059将释放过放电状态。当处CHA DL于过放电状态下的电池和充电器相连，若 VM端电压大于等于2.0V，且低于充电器检测电压V ，当电池电压大于等于过放检测电压 V 与过放回滞电压V 之和CHA DL HDYKL4059将释放过放电状态。9.8 电芯连接情况BAT和GND连接电芯时，YKL4059会根据连接瞬间的情况决定是否启动保护动作。当IC检测到VM端有瞬间高压时，IC会启动保护动作进入保护状态，此时IC切断电芯与外部的连接，达到保护电芯的目的。恢复条件：使用综合测试仪测试一下电池或者用充电器充一下电即可恢复到正常工作状态。9.9电芯反接情况实际操作中，如果不小心将 BAT、GND接反，YKL4059进入电芯反接保护状态，这时IC内部电路将反向电流限制在40mA的范围内，使电路不至于被反向大电流烧毁。恢复条件：将电芯正负极与电路正负极正确相连即可恢复到正常工作状态。9.10延迟电路当过放电流1被检测到，过放电流2和负载短路的检测延迟时间就开始计算了。一旦测到过放电流2或负载短路的时间超过过放电流2或负载短路的延迟时间，YKL4059将停止放电。当检测出过放电流，且超出过放检测延迟时间仍然没有断开负载，这时若电池电压低于过放检测电压，系统将进入休眠状态。若因为过放电流，过放电压降至过放检测电压，YKL4059将通过放电电流检测停止放电。这种情况下，电池电压的恢-8-YKL4059复非常慢，如果在过放电压检测延迟时间之后，电池电压仍然低于过放检测电压，YKL4059将转至休眠条件。9.11充电器反接保护及解除当电池正常接入但是充电器反接时，电路进入充电器反接保护状态，充电器与电池之间的连接被断开。将充电器断开可使保护状态解除。9.12LED状态显示YKL4059有两个漏极开路状态指示输出端LEDR和LEDG。当充电器处于充电状态时，LEDR被拉到低电平，在其它状态，LEDR处于高阻态。充电状态 红灯LEDR 绿灯LEDG正在充电 亮 灭电池充满 灭 亮电池反接（*） 灭 灭（*）电池反接后 LED显示一直会处于全灭状态，需电池正接后才能恢复其它状态。十、工作时序图图10.1充放电循环时序图-9-YKL4059图10.2过充保护循环时序图图10.3过电流、短路保护状