EC90X9 E-CMOS | Alldatasheet
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高效同步升壓轉換器 功能概述 EC90X9 是一顆適用於單節鋰電池的、具有恆壓/恒流充電模式的充電管理 IC。該晶片採用開關型的工作模式，能夠為單節 鋰電池提供快速、高效且簡單的充電管理解決方案。 EC90X9 採用三段式充電管理，當電池電壓低於 2.9V（Typ）時，採用涓流模式充電，充電電流為滿充電流的 1/5（Typ）； 當電池電壓高於 2.9V（Typ）時，採用全電流充電，充電電流由外部的 SENSE 電阻設定；當電池接近浮充電壓時，採用恒壓 充電，充電電流逐漸減小；當充電電流減小至 1/5（Typ）電流時，充電完成；如果電池電壓降低至再充電電壓 4.05V （Typ）時，EC90x9 會再次重啟充電；當去掉輸入電源時，晶片自動進入休眠模式，池的漏電電流降至 2uA（Typ）； EC90X9 設計有電池溫度檢測和保護功能，可以通過外部的熱敏電阻檢測電池溫度，當 TEMP<0.35V 或 TEMP>2.4V 時，停 止充電；TEMP<80mV 時，可以關閉此功能；EC90X9 內置防倒灌功能，不需要額外的外部二極體；EC90X9 還設計有欠壓 保護、晶片過溫保護等保護功能；該晶片採用 ESOP8 封裝。 特點 ◆輸入電壓範圍：4.7V~5.5V ◆恒壓/恒流模式充電 ◆ 1MHz（Typ）固定開關頻率 ◆內置防倒灌功能，不需要外部二極體 ◆ 充電電壓 4.2V±1% ◆充電電流外部可設置 ◆ 涓流充電 ◆自動再充電 ◆休眠模式 ◆電池溫度保護功能 ◆雙燈顯示充電狀態（EC9029） ◆欠壓保護 ◆ 過溫保護 ◆ ESOP8 封裝 應用領域 ◆備用電源 ◆可擕式設備 ◆鋰電池充電器 ◆手持設備
高效同步升壓轉換器 正印資訊 EC9019NN XX X EC9029NN XX X R：Tape&Reel ESOP8：MH 引腳定義 典型應用電路 Part Number Package Marking Marking Information EC9019NNMHR ESOP8 EC9019 LLLLL YYWW YY: Year code WW: Week code LLLLL: Lot no. EC9029NNMHR EC9029 LLLLL YYWW
高效同步升壓轉換器 注釋：1、C1≥22uF 不可省略，儘量靠近 Vin 引腳。 2、Temp 功能引腳不用，需要接地，不能浮空。 引腳描述 引腳名稱 引腳編號 (EC9019) 引腳編號 (EC9029) 引腳功能描述 EN 1 1 晶片開關控制端； BAT 2 2 電池電壓回饋輸入端； SEN 3 3 充電電流設置端； SW 4 4 開關輸出端； GND 5/9(EP) 9(EP) 地； VIN 6 5 電源輸入端； CHRG 7 6 充電指示端；充電時為下拉，截止為高阻態； STDBY X 7 充電指示端；充電時為高阻態，截止為下拉； TEMP 8 8 電池溫度檢測端；電壓小於 80mV（或接地）可關閉溫度檢測功能
高效同步升壓轉換器 內部功能框圖 ABSOLUTE MAXIMUM RATING Symbol Parameter Maximum Units VIN 輸入電源電壓 -0.3~5.5 V I/O 引腳 輸入/輸出引腳電壓 -0.3~5.5 V IVIN/GND/S W VIN/GND/SW 端輸入輸出電流 3.0 A TJ 結工作溫度 -40~150 ℃ TST 儲存溫度 -55 to +150 ℃ 焊接溫度 (《 10 秒) 260 ℃ VCC 輸入電源電壓 4.7~5.5 V TJ 結工作溫度 -20 to 125 ℃
高效同步升壓轉換器 RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS Symbol Parameter Maximum Units VCC 輸入電源電壓 4.7~5.5 V TJ 結工作溫度 -20 to 125 ℃ ELECTRICAL CHARACTERISTICS（VIN=5V； Tj=25℃, unless otherwise specified） Symbol Parameter Test Conditions Min Typ Max Unit VIN 輸入電壓 4.7 5.0 5.5 V IIN 靜態電流 關斷模式（ EN 腳拉低） - 10 - μA 待機模式 (充電中止 ) - 170 - 休眠模式 - 0.1 1 IBAT BAT 電流 待機模式(充電中止 ) -2 uA 休眠模式 -2 VFLOAT 電池浮充電壓 IOUT=1.3A 4.158 4.2 4.242 V 4.34 VSNS(CHR) 恒流採樣電壓 3V≤VBAT≤4V - 100 - mV VSNS(TRKL) 涓流採樣電壓 VBAT=2.7V - 10 - mV VTRKL 涓流充電電壓 VBAT 上升 - 2.9 - V VASD 自動關斷閾值 VIN-VBAT - 100 - mV ITEMP TEMP 腳輸出電流 VTEMP=0.85V - 38 - μA VTH-HOT TEMP 腳高溫保護 閾值電壓 VTEMP 下降 - 0.35 - V VTH-COLD TEMP 腳低溫保護 閾值電壓 VTEMP 上升 - 2.4 - V ΔVRECHRG 再充電閾值 VFLOAT -VRECHRG, VBAT 下降 - 200 - mV FOSC 開關頻率 - 1.0 - MHz DC 最大占空比 - - 100 % OTP 熱關斷 - 130 - °C
高效同步升壓轉換器 FUNCTIONAL DESCRIPTION EC9019/EC9029 是一款恒流/恒壓鋰電池充電控制器，採用了電流模式 PWM 降壓開關型架構，其充電電流由外接 於 SEN 和 BAT 引腳的檢測電阻來設定，單節電池的浮充電壓由內部設為 4.20V/4.34V。 當 VIN 輸入電壓比電池電壓高 100mV 以上時，充電週期開始;在充電週期開始時，如果電池電壓低於涓流充電閾值，充 電 IC 進入涓流充電模式，涓流充電電流由晶片內部設定為 10%的滿充電流。當電池電壓超過涓流充電閾值，充電器進入滿 充恒流充電模式；在恒流充電模式中，充電電流通過外部的檢測電阻 R5 和一個內部 100mV 的參考電壓來設定， IOUT= 100mV/R5； 當電池電壓接近於浮充電壓時，充電電流開始減小。當充電電流降低到 15%的滿充電流時，充電週期終止，內部比較器 會關斷 CHRG 腳處的下拉 NMOSFET，CHRG 腳為高阻抗。如果要重新啟動充電週期，可以去掉輸入電壓並重新輸入或將 充電器關斷片刻。同樣，如果電池的電壓降低到再充電閾電壓以下時，一個新的充電週期又開始。電池充滿後，如果輸入電壓 未去除，則關斷充電器；當輸入電壓去除時，充電器則進入休眠模式，這樣極大地減小了電池電流消耗且 增加了待機時間。 TEMP 腳連接一個 40KΩ負溫度係數的電阻到地以檢測電池溫度是否符合條件。當溫度超出 0~50°C範圍以外，充電週期 將被暫停。
高效同步升壓轉換器 工作流程圖
高效同步升壓轉換器 充電條件和模式 如果電池溫度超出 VTEMP1 到 VTEMP2 範圍時 EC9019/EC9029 將中止充電，當電池溫度恢復到安全範圍內晶片自動恢 復充電。EC9019/EC9029 即時檢測電池電壓。如果電池電壓比最小涓流電壓閾值低， EC9019/EC9029 會在涓流模式下對 電池進行充電，涓流電流為 10%的滿額充電電流，下圖為一個典型的充電流程圖。 充電終止和再充電 EC9019/EC9029 在恒壓充電階段即時檢測充電電流，在充電電流下降到充電中止電流閾值時充電中止且顯示充電結束信 號。當電池電壓再下降到 4.05V(4.2V 產品) / 4.15V(4.34V 產品)時晶片對電池進行再充電。 電池溫度檢測 靠近電池組端接入一個負溫度係數的熱敏電阻可用來監視電池溫度，除非檢測的電池溫度在可接受的範圍內，否則充電器 將不允許充電。在 EC9019/EC9029 的 TEMP 腳連接一個 40K 的熱敏電阻到地。對於高溫，高溫保護電壓閾值通過 40μA 上拉電流源設定為 350mV。對於低溫，低溫保護電壓閾值通過 40μA上拉電流源設定為 2.4V。一旦電池溫度進入設定的溫 度範圍，充電週期開始或恢復。TEMP 電壓小於 80mV（或接地）可以關閉溫度檢測功能。 充電狀態顯示 EC9019/EC9029 通過 CHRG 腳和 STDBY 腳的輸出狀態顯示不同的充電過程。表 1 總結了 CHRG 腳和 STDBY 的各個 工作狀態。可以驅動一個或兩個 LED 燈來顯示不同的狀態。 表 1.CHRG/STDBY 工作模式 充電狀態 CHRG 腳狀態 （EC9019/EC9029) STDBY 腳狀態 （EC9029） 涓流和恒流充電進程中 低 高阻 充電完成 高阻 低 溫度檢測錯誤或休眠模式 高阻 低
高效同步升壓轉換器 自動關斷電壓 (VASD) 當輸入電壓和電池電壓 VBAT 的壓差低於 100 mV 時，IC 將進入自動關斷模式。 涓流充電 在充電週期開始時，如果電池電壓小於涓流充電閾值，晶片直接進入涓流充電模式，此充電電流至為 10%的恒流滿額電流。 關斷 當 EC9019/EC9029 的 EN 腳被拉低到地，晶片將會關斷。在此關斷模式下， CHRG 腳和 STDBY 腳輸出高阻態且靜態電 流低至 10μA。 輸入和輸出電容 輸入電容 CIN 是用來吸收轉換器所有的輸入開關紋波電流，不可以省掉。它必須具有足夠的紋波電流等級。最壞情況下的 紋波電流有效值近似於輸出充電電流的一半。實際電容的值大小不是關鍵。固體鉭電容在相對小的 SMT 封裝上具有很高的 紋波電流等級。但其作為輸入旁路電容時必須謹慎。當適配器電源熱插入到充電器時會產生較高的輸入浪湧電流，而固體鉭 電容在遭受非常高的開啟浪湧電流時有令人熟悉的失效機制。選擇最高電壓等級的電容可能會使此問題最小化。可在使用之 前請教製造商。 輸出電容 COUT 的選擇主要由使紋波電壓和負載階躍回應最小化的等效串聯電阻（ ESR）來確定的。輸出的紋波電壓近 似由下式限定： 因為 ΔIL隨輸入電壓增大而增大，輸入電壓最大時輸出紋波最高。一般來說，只要 ESR 滿足要求，電容將足以用來濾波和 滿足必須的 RMS 電流。開關紋波電流依靠輸出電容的 ESR 和電池的阻抗在電池和輸出電容之間分流。通常考慮 EMI 滿 足電池上最小紋波電流要求。磁珠或電感在 1MHz 的開關頻率下會增加電池的阻抗。如果輸出電容的 ESR 為 0.2Ω，在有 磁珠或電感時，電池阻抗上升到 4Ω時，只有 5%的紋波電流會流進電池。 OUTLINE DRAWING ( ESOP8 )