概述TP4581是一款集成线性充电管理、同步升压转换、电池电量指示和多种保护功能的单芯片电源管理 SOC为锂电池的充放电提供完整的单芯片电源解决方案。TP4581内部集成了线性充电管理模块、同步升压放电管理模块、电量检测与 LED指示模块、保护模块、按键模块和自动开关机模块。TP4581内置充电与放电功率MOS充电电流为 500mA最大同步升压输出电流为500mA。TP4581采用专利的充电电流自适应技术同时采用专利的控制方式省去外部的功率设定电阻降低功耗的同时降低系统成本。TP4581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、输出过流保护、输出短路保护等多种安全保护功能以保证芯片和锂离子电池的安全。TP4581应用电路简单,只需很少的外围元件便可以实现锂电池充放电的完整方案极大的节省了系统的成本和体积。特点线性充电同步升压集成电源路径管理支持边充边放最大升压输出电流500mA充电电流500mA负载自动检测开关机按键单击开机双击关机自动关机对应输出电流7mA充电电流自适应技术智能温度控制与过温保护支持涓流充电以及零电压充电集成多种保护功能封装形式ESOP8L应用蓝牙耳机充电仓锂电池电子设备其他小功率电源管理应用典型应用电路备注1当耳机在仓充满转灯后指示灯常亮不灭耳机从OUT端拉电流大于4mA左右时C4可根据实际情况选用合适电容来增加自动关机电流使耳机充满后 TP4581能够自动关机电容典型值10uF。2当耳机充满后耳机从OUTOUT弱拉到BAT端拉的电流较大OUT电压下降过多导致耳机自动开机时R2可根据实际情况选用合适电阻来降低 BAT到OUT电阻的阻值使耳机在充满后保持关机状态电阻典型值240KΩ。管脚管脚描述极限参数注1推荐工作范围应用说明线性充电TP4581充电时工作在线性充电模式。当电池电压低于2.9V 时芯片工作在涓流充电状态涓流充电电流为50mA。当电池电压大于2.9V时芯片进入恒流充电状态恒流充电电流为 500mA。当电池电压达到4.2V时芯片进入恒压充电状态充电电流开始逐渐减小。当充电电流减小至120mA时线性充电过程完成芯片进入待机状态。TP4581具有智能再充电功能在待机状态中芯片监控 BAT电压当BAT电压下降至4.0V时VDD重新对电池进行充电开始新的充电循环。边充边放TP4581集成了电源路径管理支持边充边放功能。在充电电源接入和 OUT端有负载接入的情况下TP4581工作在边充边放模式线性充电的同时 OUT端提供电源输出。当充电电源移除后TP4581马上自动开机进入同步升压模式。为了提高系统的可靠性边充边放模式下TP4581也具有输出过流和短路保护功能。当输出过流或短路发生时芯片关闭放电路径此时充电路径不受影响。当负载移除后放电路径重新打开边充边放功能恢复。自动开关机与按键开关机TP4581具有负载自动检测功能。当输出负载接入时TP4581 可自动识别到并开启同步升压输出。TP4581自动开机的最小负载识别电流为 10uA。当输出负载电流减小到典型值 7mA时并经过16s延时后TP4581关闭同步升压输出芯片进入低功耗待机状态。TP4581同时集成了按键开关机功能。单击按键时间大于 50ms时TP4581 开启同步升压输出此时在500ms时间内双击按键TP4581关闭同步升压输出芯片进入低功耗待机状态。在待机状态时BAT和OUT端通过一个120KΩ电阻相连。当输出开路时OUT端电压等于BAT电压当输出有很小的负载电流消耗时则 OUT端的电压根据负载电流的大小而不同。低功耗智能待机TP4581具有很低的待机功耗。芯片关机后并且输出开路时TP4581的待机电流可低至19uA。电池低压保护启动时当BAT电压大于3.15V时,升压电路开始工作工作过程中如果电池电压低于 3.05V则LED2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TP4581进入低电流待机模式。智能温度控制TP4581内部集成了温度反馈环路充电或放电时如果芯片内部的温度升高到 115℃充电电流或放电电流会智能的随着芯片内部的温度升高而降低从而减小系统功耗以抑制温升保护芯片不被高温损坏如果芯片温度升高到 150℃时芯片停止工作等到芯片温度降低到130℃后再重新恢复工作。保护功能TP4581集成了过充保护、过放保护、温度保护、输出过压保护、输出过流保护和输出短路保护等多重保护功能以保证芯片和锂离子电池的安全。在应用上也可以额外增加一颗 DW01来对系统进行双重保护。TP4581的输出短路和过流保护具有锁死功能。在保护发生后把输出移除再接上或者单击按键可以使同步升压电路重新工作并重新检测输出过流/短路直到故障移除。元件选择1、OUT输出电容选择质量较好的低ESR的贴片电容,否则会影响输出纹波。2、电感L1需采用功率电感且饱和电流满足应用要求否则因电感饱和可能会导致芯片工作不正常。PCB设计参考1、IC下面敷铜接GND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。2、BAT电容既要靠近芯片BAT脚又要靠近电感BAT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。3、VDD电容靠近芯片VDD脚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。4、OUT输出电容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。5、电感需靠近BAT电容电感和BAT电容以及芯片尽量在同一层不要过过孔电感到 SW的走线尽量短而粗。充放电指示LED1和LED2分别为充放电状态指示引脚不同状况时LED状态如下①接入VDD时LED2熄灭LED1点亮并根据电池电压指示充电状态。电池充满之前LED1以1Hz频率闪烁电池充满电后 LED1保持常亮。②放电时LED1熄灭LED2点亮并根据电池电压指示放电状态。电池电压大于3.05V时LED2保持常亮。若电池电压低于 3.05VLED2会以2HZ的频率快闪提示电量低直到电池电压低于2.85VLED2熄灭停止放电进入低功耗低压保护模式需要重新充电至 3.15V以上才可以再次放电。LED1LED2工作状态表