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一、产品概述 APS4054是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器，简单的外部应用电路非常适合便携式设备应用，适合 USB 电源和适配器电源工作，内部采用防倒充电路，不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。APS4054充电截止电压为 4.2V，充电电流可通过外部电阻进行设置。当充电电流降至设定值的 1/10 时，APS40
一、产品概述
APS4054是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器，简单的外部应用电路非常适合便携式设备应用，适合 USB 电源和适配器电源工作，内部采用防倒充电路，不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。APS4054充电截止电压为 4.2V，充电电流可通过外部电阻进行设置。当充电电流降至设定值的 1/10 时，APS4054 将自动结束充电过程。当输入电压被移掉后，APS4054 自动进入低电流待机状态，将待机电流降至 1uA 以下。APS4054 在有输入电源时也可置于停机模式，从而将工作电流降至30uA。
二、产品特性
1、预充电压：4.2V±1%。最大充电电流：500mA。
2、2.9V涓流充电阈值。
3、待机电流30uA。BAT超低自耗电1uA。
4、单独的充电、结束指示灯控制信号。
5、智能热调节功能可实现充电速率最大化。
6、C/10充电终止。智能再充电功能。
7、无需MOSFET、检测电阻器和隔离二极管。
8、封装形式：SOT23-5L。
三、内部框图
四、封装及引脚功能描述
APS4054,SOT23-5L
管脚序号 | 管脚名称 | 引脚类型 | 描述 |
1 | CHRG | 输出(O) | 充电状态指示端。 |
2 | GND | 接地(P) | 电源地。 |
3 | BAT | 输出(O) | 电池正连接端。 |
4 | VCC | 电源(P) | 输入电压正端。 |
5 | PROG | 输入(I) | 恒流充电电流设置端。 |
1、CHRG：充电状态指示端
当充电器向电池充电时，CHRG引脚被内部开关拉到低电平，表示充电正在进行；当充电结束时，CHRG下拉电流变为20uA；当VCC输入电压低于欠压锁定阈值或VCC与 BAT 管脚的电压差小于30mV时，CHRG管脚处于高阻态。
2、GND：电源地
3、BAT：电池正连接端
将电池的正端连接到此管脚。在芯片被禁止工作或者睡眠模式，BAT管脚的漏电流小于2uA,BAT管脚向电池提供充电电流和4.2V的限制电压。
4、VCC：输入电压正端
此管脚的电压为内部电路的工作电源。VCC输入电压必须大于欠压锁定阈值且同时大于BAT电压100mV时，充电才会开始。当VCC输入电压低于欠压锁定阈值或VCC与 BAT 管脚的电压差小于30mV时，APS4054将进入低功耗的停机模式，此时BAT管脚的消耗电流小于2uA。
5、PROG：恒流充电电流设置端
从PROG管脚连接一个电阻到GND 可以对充电电流进行设定。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算：
RPROG=1000V/IBAT根据需要的充电电流IBAT来确定电阻器RPROG的阻值。在涓流充电阶段，此管脚的电压被调制在 0.1V；在恒流充电阶段，此管脚的电压被固定在1V。
五、参考应用电路图
六、电气特性
1、电气参数(无特殊说明,VIN=12V,Ta=25℃)
注意：典型参数值为25℃条件下测得的标准参数值。
符号 | 参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
VCC | 输入电源电压 | 4.0 | 5 | 6 | V | |
ICC | 输入电源电流 | 充电模式,RPROG=2K | 110 | 250 | uA | |
待机模式(充电终止) | 40 | 80 | uA | |||
停机模式(RPROG未连接, VCC＜VBAT,VCC＜VUV,VCE=0V) | 30 | 60 | uA | |||
VFLOAT | 输出浮充电压 | 0℃≤TA≤85℃ | 4.158 | 4.2 | 4.242 | V |
IBAT | BAT引脚电流 | RPROG=10K,电流模式 | 90 | 100 | 110 | mA |
RPROG=2K,电流模式 | 450 | 500 | 550 | mA | ||
待机模式(VCC=5V,VBAT=4.2V) | 0 | 2 | 4 | μA | ||
停机模式(RPROG未连接或VCE=0V) | 0 | 2 | μA | |||
睡眠模式,VCC=0 | 0 | 2 | μA | |||
ITRIKL | 涓流充电电流 | VBAT＜VTRIKL,RPROG=2K | 40 | 60 | 80 | mA |
VTRIKL | 涓流充电阈值电压 | RPROG=2K,VBAT上升 | 2.8 | 2.9 | 3.0 | V |
VTRHYS | 涓流充电迟滞电压 | RPROG=2K | 60 | 80 | 100 | mV |
VUV | VCC欠压保护阈值电压 | VCC上升 | 3.5 | 3.7 | 3.9 | V |
VUVHYS | VCC欠压保护迟滞电压 | VCC下降 | 3.5 | 3.7 | 3.9 | V |
VASD | VCC-VBAT阈值电压 | VCC上升 | 60 | 100 | 140 | mV |
VCC下降 | 5 | 30 | 50 | mV | ||
ITERM | C/10终止电流阈值 | RPROG=10K | 8 | 12 | 16 | mA |
RPROG=2K | 40 | 60 | 80 | mA | ||
VPROG | PROG引脚电压 | RPROG=2K,电流模式 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | V |
VCHRG | CHRG引脚输出低电压 | ICHRG=5 mA | 0.3 | 0.6 | V | |
ICHRG | CHRG引脚弱下拉电流 | VCHRG=5V | 8 | 20 | 40 | μA |
ΔVRECHRG | 再充电电池阈值电压 | VFLOAT-VRECHRG | 70 | 100 | 150 | mV |
TLIM | 限定温度模式结温 | 115 | ℃ | |||
RON | 功率FET导通电阻 | 800 | mΩ | |||
TSS | 软启动时间 | IBAT=0至IBAT=1000V/RPROG | 20 | uS | ||
TRECHRG | 再充电比较器滤波时间 | VBAT下降 | 1 | 2 | 3 | mS |
TTERM | 结束比较器滤波时间 | IBAT降至ICHG/10以下 | 1 | 2 | 3 | mS |
IPROG | PROG引脚上拉电流 | 1 | μA |
2、极限参数
注意：最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏。
符号 | 参数 | 额定值 | 单位 |
VCC | 输入电源电压 | -0.3～7 | V |
PROG | PROG脚电压 | -0.3～0.3 | V |
BAT | BAT脚电压 | -0.3～7 | V |
CHRG | CHRG脚电压 | -0.3～7 | V |
TBAT_SHT | BAT脚短路持续时间 | 连续 | — |
IBAT | BAT脚电流 | 600 | mA |
IPROG | PROG脚电流 | 600 | uA |
TOP | 工作环境温度 | -40～85 | ℃ |
TSTG | 储存温度 | -65～125 | ℃ |
ESD | HBM | 4000 | V |
MM | 200 | V |
七、工作原理
APS4054是专门为一节锂离子电池或锂聚合物电池而设计的线性充电器，芯片集成功率晶体管，充电电流可以用外部电阻设定，最大持续充电电流可达500mA,不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。APS4054包含一个漏极开路输出的状态指示端，用于指示正在充电或充电完成。充电时管脚CHRG输出低电平，表示充电正在进行，充电完成后，CHRG下拉电流变为20uA。
如果电池电压低于2.9V，APS4054用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过2.9V时，采用恒流模式对电池充电，充电电流由PROG管脚和GND之间的电阻RPROG确定。当电池电压接近4.2V电压时，充电电流逐渐减小，APS4054进入恒压充电模式。当充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束，CHRG端由强电流下拉变为20uA弱电流下拉。充电结束阈值是恒流充电电流的10%。
当电池电压降到再充电阈值4.1V以下时，APS4054自动开始新的充电周期。芯片内部的高精度电压基准源、误差放大器和电阻分压网络确保电池端调制电压的精度在1%以内，满足锂离子电池和锂聚合物电池的要求。当输入电压低于欠压锁定阈值电压或者输入电压低于电池电压时，充电器进入低功耗的睡眠模式，此时电池端消耗的电流小于 2uA。
APS4054内部的智能温度控制电路在芯片的结温超过115℃时自动降低充电电流，这个功能可以使用户最大限度的利用芯片的功率处理能力，不用担心因为过热而损坏芯片或者外部元器件。这样，用户在设计充电电流时，可以不用考虑最坏情况，而只是根据典型情况进行设计因为在最坏情况下，APS4054会自动减小充电电流。
八、应用说明
1、充电终止
当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值的1/10 时，充电过程结束。该条件是通过采用一个内部滤波比较器对PROG引脚进行监控来检测的，当PROG引脚电压降 至100mV以下的时间超过2ms时，充电终止。APS4054进入待机模式,此时输入电源电流降至30μA。
2、智能再充电
在待机模式中，APS4054对BAT引脚电压进行监控，只有当BAT引脚电压低于再充电阈值电压4.1V时(对应电池容量80%～90%)，才会开始新的充电循环，重新对电池进行充电，这就避免了对电池进行不必要的反复充电,有效延长电池的使用寿命。
3、增加热调节电阻
降低IC的VCC与BAT两端的压降能够显著减少IC中的耗。在热调节时，这具有增加充电电流的作用。实现方式可以在输入电源与VCC之间串联一个0.3Ω的功率电阻或正向导通压降小于0.5V的二极管，从而将一部分功率耗掉。
4、充电电流软启动
APS4054内置了软启动路。当一个充电循环被启动时,充电电流将在20uS的时间从零逐渐上升至恒流充电电流。
5、充电状态指示器
CHRG为漏极开路状态指示输出端,CHRG有3种状态指示，强电流下拉（约10mA），弱电流下拉（20uA），高阻态。当充电器处于充电状态时，CHRG被强拉到低电平，充电结束后，CHRG下拉电流变为20uA，当VCC输入电压低于欠压锁定阈值或VCC与BAT管脚的电压差小于30mV时,CHRG管脚处于高阻态。如果不使用状态指示功能时，将CHRG浮空或接地。
6、智能温度控制
APS4054内部集成了智能温度控制功能，当芯片温度高于115℃时,会自动减小充电电流。该功能允许用户提高给定电路板功率处理能力的上限而没有损坏 APS4054 的风险。在保证充电器将在最坏情况条件下自动减小电流的前提下，可根据典型（而不是最坏情况）环境温度来设定充电电流。
7、手动停机
如果使 PROG 引脚浮空，APS4054即被置于停机模式。电池漏电流将降至1μA以下，且电源电流降至30μA以下
九、封装信息(Packaging)，SOT23-5L
十、注意