HM5915 HMSEMI | Alldatasheet
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1.2A 充电 1 A 放电高集成度移动电源 SOC 1 特性 同步开关充放电 1A 同步升压转换,1.2A 同步开关充电 升压效率最高达 91% 充电效率最高达 93% 内置电源路径管理，支持边充边放 充电 自适应充电电流调节，匹配所有适配器 充电电压精度：±0.5% 支持 4.2 / 4.3 / 4.35v 电池 电量显示 支持 4/ 3 颗 LED 电量显示 功能丰富 内置照明灯驱动 自动检测手机插入和拔出 低功耗 智能识别负载，自动进待机 待机功耗小于 50 µA BOM 极简 功率 MOS 内置，单电感实现充放电 1.2M 开关频率，可支持 1uH 电感 多重保护、高可靠性 输出过流、过压、短路保护 输入过压、过充、过放、过流放电保护 整机过温保护 ESD 4KV，瞬间耐压 11V 深度定制 I2C 接口，可灵活、低成本定制方案 2 应用 移动电源/充电宝 手机、平板电脑等便携式设备 3 简介 HM5915 是一款集成升压转换器、 锂电池充电 管 理、电池电量指示的多功能电源管理 SOC，为移 动 电源提供完整的电源解决方案。 HM5915 的高集成度与丰富功能， 使其在应用时 仅需极少的外围器件， 并有效减小整体方案的尺寸， 降低 BOM 成本。 HM5915 只需一个电感实现降压与升压功能。 DC-DC 转换器工作在 1.2MHz，可以支持低成本电 感和电容。 HM5915 的同步升压系统提供最大 1A 输出电 流，转换效率高至 91%。空载时，自动进入休眠状 态，静态电流降至 50uA。 HM5915 采用开关充电技术，提供最大 1.2A 电 流，充电效率高至 93%。内置 IC 温度和输入电 压 智能调节充电电流。 HM5915 支持 3、4 颗 LED 电量显示。 HM5915 采用 SOP16L 封装。 BAT LIGHT 2 L4 3 L3 VIN VOUT LX LX PGND VOUT BAT VIN VSET VREG AGND PGND VBAT KEY SOP16L 图 1 简化应用原理图(4 LED 指示电量) HM5915
4 引脚定义 1 16 SOP16L 图 2 HM5915 引脚 图 引脚 序号 名称 描述
1 LIGHT LED lighting driver
2 L4 Battery indicator pin4
3 L3 Battery indicator pin3
4 L2/SDA Battery indicator pin2 / I2C SDA
5 L1/SCL Battery indicator pin1/ I2C SCL
6 VSET Battery voltage select
7 VREG Regulator output pin
8 AGND Analog GND
9 KEY Input key pin
10 VBAT Battery pin，connect to Li+ battery.
11 PGND Power GND
12 PGND Power GND
13 LX DCDC switch node
14 LX DCDC switch node
15 VOUT DCDC 5v OUTPUT pin
16 VIN Charger 5V input pin
6 极限参数 参数 符号 值 单位 端口输入电压范围 VIN -0.3 ~ 5.5 V 工作环境温度范围 TA 0 ~ 70 ℃ 结温范围 TJ -40 ~ 150 ℃ 存储温度范围 Tstg -60 ~ 150 ℃ 热阻（结温到环境） θJA 50 ℃/W 人体模型（HBM） ESD 4 KV *高于绝对最大额定值部分所列数值的应力有可能对器件造成永久性的损害，在任何绝对最大额定值条件下 暴露的时间过长都有可能影响器件的可靠性和使用寿命 7 推荐工作条件 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 输入电压 VIN 4.5 5.5 V 负载电流 I 1.2 A 工作环境温度 TA 70 ℃ *超出这些工作条件，器件工作特性不能保证。 8 电气特性 除特别说明，TA=25℃，L=1uH 参数 符号 测试条件 最小 值 典型 值 最大 值 单位 充电系统 输入电压 VIN 4.5 5 5.5 V 输入工作电流 VIN=5V，fs=1.6MHz 2 mA 输入静态电流 IVIN VIN=5V，Device not switching 100 uA 充电目标电压 VTRGT 4.2 V 充电电流 ICHRG 1 1.2 A 涓流充电电流 ITRKL VIN=5v，BAT=2.7v 100 mA 涓流截止电压 VTRKL 3 V 再充电阈值 VRCH 4.1 V HM5915
充电截止时间 TEND 12 Hour 输入欠压保护 VUVLO 上升电压 4.5 V 欠压保护迟滞 VUVLO 200 mV 升压系统 电池工作电压 VBAT 3.0 4.4 V VBAT=3.7V，VOUT=5.1V，fs=1.2MHz 3 mA 开关工作电池输入 电流 IBAT VIN=5V，Device not switching 100 uA DC 输出电压 VOUT VBAT=3.7V 5.0 V 输出电压纹波 ΔVOUT VBAT=3.7V，VOUT=5.0V，fs=1.2MHz 50 mV 升压系统供电电流 Ivout 1 A 负载过流检测时间 TUVD 输出电压持续低于 4.2V 30 ms 负载短路检测时间 TOCD 输出电流持续大于 2A 150 200 us 控制系统 开关频率 fs 1.2 MHz PMOS 导通电阻 80 mΩ NMOS 导通电阻 rDSON 70 mΩ VREG 输出电压 VREG VBAT=3.5V 3.1 V 电池输入待机电流 ISTB VIN=0V，VBAT=3.7V 50 uA LDO 输出电流 ILDO 50 mA LED 照明驱动电流 Ilight 25 mA LED 显示驱动电流 IL1 IL2 IL3 mA 负载自动检测时间 TloadD 负载电流持续小于 45mA 32 s 短按键唤醒时间 TOnDebounce 50 ms 打开 light 时间 TKeylight 2 s 热关断温度 TOTP 上升温度 125 ℃ 热关断温度迟滞 ΔTOTP 40 ℃ HM5915
9 功能描述 升压 HM5915 集成一个输出 5V，负载能力 1A 的升压 DCDC 转换器。开关频率 1.2MHz，3.7V 输 入，5V/1A 时效率为 91%。 内置软启动功能，防止在启动时的冲击电流过大引起故障，集成 输 出过流，短路，过压，过温等保护功能，确保系统稳定可靠的工作。 按键 KEY 图 3 KEY 按键 按键连接方式如图 3 所示， 可识别长按键和短按键操作。 按键持续时间长于 30ms，但小于 2s， 即为短按动作，短按会打开电量显示灯和升压输出。 按键持续时间长于 2s， 即为长按动作， 长按会开启或者关闭照明 LED。 小于 30ms 的按键动作不会有任何响应。 在 1s 内连续两次短按键，会关闭升压输出、电量显示和照明 LED。 电量计和电量显示 HM5915 可灵活支持三颗、四颗电量显示灯方案， 通过内置智能识别算法，可自动识别外挂 几颗电量显示灯。 HM5915
四颗灯 三颗灯 VREG L4 D2 D3 D2 D3 20k 20k 20k 放电模式 4 颗 LED 显示 图 4 三颗、四颗灯 LED PIN 连接方式 电量 C（%） L1 L2 L3 L4 C≥75% 亮 亮 亮 亮 50%≤C＜75% 亮 亮 亮 灭 25%≤C＜50% 亮 亮 灭 灭 3%≤C＜25% 亮 灭 灭 灭 0%＜C＜3% 1.5Hz 闪烁 灭 灭 灭 C=0% 灭 灭 灭 灭 充电模式 4 颗 LED 显示 电量 C（%） L1 L2 L3 L4 充满 亮 亮 亮 亮 75%≤C 亮 亮 亮 1.5Hz 闪烁 50%≤C＜75% 亮 亮 1.5Hz 闪烁 灭 HM5915
25%≤C＜50% 亮 1.5Hz 闪烁 灭 灭 C＜25% 1.5Hz 闪烁 灭 灭 灭 三灯显示方式和四灯类似，每颗灯对应的电池电量如下表 D1 D2 D3 D4 三颗灯 3% 66% 100% 无 四颗灯 25% 50% 75% 100% 手机插入自动检测 HM5915 自动检测手机插入， 即刻从待机态唤醒，打开升压 5V 给手机充电，省去按键操 作， 支持无按键模具方案。 充电 HM5915 拥有一个同步开关结构的恒流、恒压锂电池充电器。当电池电压小于3V时，采用100mA涓流 充电；当电池电压大于3V，进入恒流充电；当电池电压大于4.2V， 进入恒压充电。充电完成后，若电池电 压低于4.1V后，重新开启电池充电。 HM5915 采用开关充电技术，开关频率 1.6MHz，最大充电电流 1.2A，充电效率最高到 93%。 自适应电源路径管理，优先给外部负载供电，支持边充边放。 HM5915 charger 会自动调节充电电流大小，来适应不同负载能力的适配器，确保不拉挂适配器。 电池类型 VSET 选择 HM5915 可以通过 VSET 引脚设定电池类型。当 VSET 悬空时，设定为 4.2V 电池；VSET 接 GND 时， 设定为 4.35V 电池；VSET 接 VREG 时，设定为 4.3V 电池。 LIGHT 照明 HM5915 内置 MOS 管， LIGHT PIN 可直接驱动照明 LED，最大驱动电流 100mA。当长按 KEY 键超 过 2s 时，可开启或者关闭 LED 照明。当不需要 LIGHT 功能时，将 LIGHT 接到 GND，HM5915 会自动检测 到没有 LIGHT 照明功能。 VREG VREG 是一个恒开的 3.1V LDO，负载能力 30mA。 HM5915
10 典型应用原理图 HM5915 只需要电感、电容、电阻， 即可实现完整功能的移动电源方案。 图 7 4LED 电量显示典型应用原理图 HM5915
11 BOM 表
图 8 I2C 应用的典型应用原理图 序号 元件名称 型号&规格 单位 用量 位置 备注
1 IC HM5915
贴片电阻 0603 20R 5% PCS R1 根据照明灯亮度， 可接其他电阻值 3 贴片电阻 0603 1k 5% PCS 1 R2 4 贴片电阻 0603 20K 5% PCS 2 R4、R5 5 贴片电阻 0603 2R 5% PCS 1 R3 贴片电容 0603 10UF 10% PCS
6 CP1、CP2、CP3、
CP4、CP5、CP6 耐压值大于 16V，建议使 用贴片陶瓷电容7 贴片电容 0603 2.2uF 10 % PCS 4 C1 8 贴片电容 0603 3.3nF 10% PCS 1 C2 HM5915
9 贴片 LED 0603 PCS 4 D1、D2、D3、D4 10 发光二极管 5mm PCS 1 D5 电感 CD32 PCS 饱和 Isat、温升电流 Idc 大于 2A,DCR 小于 0.05,感值 1uH @1.2MHz
12 USB 母座 10mm 短体卷口
13 迷你 USB Micro USB 母座 5 脚全贴 PCS 1 J2 14 按键开关 6.5mm*5.1mm PCS 1 SW1
15 AC 电子线 2*100mm 红 黑 PCS 2 B+ B-
电感推荐型号 CD32 DC Resistance (mΩ) Heat Rating Current DC Amp. Saturation Current DC Amps. DARFON PIN Inductance (uH) Tolerance Typ. Max. Idc(A)Max. Isat(A)Max. Measuring Condition CD32 1.0 ±30% 27 32 1.5 2 HM5915
12 封装信息 MILLIMETER SYMBOL MIN NOM MAX A -- -- 1.75 A1 0.05 -- 0.225 A2 1.30 1.40 1.50 A3 0.60 0.65 0.70 b 0.39 -- 0.48 b1 0.38 0.41 0.43 c 0.21 -- 0.26 c1 0.19 0.20 0.21 D 9.70 9.90 10.10 E 5.80 6.00 6.20 E1 3.70 3.90 4.10 e 1.27BSC h 0.25 -- 0.50 L 0.50 -- 0.80 L1 1.05BSC θ 0 -- 8º HM5915