FM9688 CHIPSOURCETEK | Alldatasheet
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FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 1 页 共 9 页 一、 概述 FM9688AA/BA 是一款专门为移动电源设计的集成电源管理IC， 集成了锂电池充电管理， 高效率的升压输出， LED 灯指示和按键功能模块。 FM9688AA/BA 是以线性方式进行充电，集成了包括涓流充电，恒流充电和恒压充电全过程的充电方式，浮 充电压精度在全温度范围可达±1%，并且具有充电电流纹波小，输出电压稳定等优点。 FM9688AA/BA 的DC-DC 同步升压模块集成内部功率MOS 管，提供5V/500mA 的输出，可以提供高达90% 的升压转换效率，输出电压可达到±1%的精度。 FM9688AA/BA 具有多重保护设计，包括负载过流保护，输入过压保护，输出限流保护，输出短路保护，芯 片过温保护。同时芯片端口设计了高性能的ESD 保护电路，使得芯片具有极高的可靠性。 FM9688AA 配置了自动识别负载功能，检测到负载自动开启升压输出； FM9688AA/BA 目前提供SOP8L 的封装形式。 二、 产品特点 ◆ 外围电路简单，无需外部MOS ◆ 可编程线性充电电流，最大600mA@5V ◆ 低待机电流，FM9688AA 待机电流约10uA，FM9688B 待机电流约13uA ◆ 充饱电压可选，充电浮充电压精度±1% ◆ 软启动功能 ◆ 涓流/恒流/恒压三段式充电 ◆ 可以实现最大500mA@5V 升压输出 ◆ 整体方案升压最高效率可达90% ◆ 输入电源上电、掉电电池自动升压供电 ◆ 输出限流保护、短路保护等多重保护设计 ◆ 空载检测关闭升压功能，空载判断电流默认值约为20~30mA ◆ 空载判断电流5~30mA 多档位可调 ◆ 两种按键模式可选 ◆ 2 颗LED 灯充放电指示和异常指示，多种模式可选 ◆ 封装形式：SOP8L 三、 应用领域 ◆ 蓝牙耳机充电盒 ◆ 移动电源 ◆ 平板电脑、手机 ◆ 其他便携设备 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 2 页 共 9 页 四、 典型应用电路 五、 引脚示意图及说明 SOP8L 引脚名 引脚号 功能说明 SW 1 电感驱动脚，功率管漏端 GND 2 芯片地 BAT 3 电池正端检测脚 VIN 4 电源引入引脚 DBLU 5 放电状态指示灯输出端 DRED 6 充电状态指示灯输出端 TAP 7 按键引脚 OUT 8 电流输出引脚/功率P 管远端 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 3 页 共 9 页 六、 极限参数和推荐工作状态 SYMBOL ITEMS VALUE UNITS VIN 输入电压 -0.3~7 V VSYS 输入电压 -0.3~7 V VLED 输入电压 -0.3~7 V TOP 工作温度范围 -40~85 ℃ TJ 工作结温范围 -40~125 ℃ TST 储存温度 -55~150 ℃ MST 储存湿度 <30% TLEAD 引脚焊接温度(10 sec) 300 ℃ VIN 推荐输入电压 4.5~5.25 V TOP 推荐工作环境温度 0~50 ℃ 七、 状态转换图 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 4 页 共 9 页 八、 功能描述 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS IQ 待机功耗 FM9688AA,VBAT =4.2V FM9688B,VBAT =4.2V 10 13 uA RON-TS Top switch Rdson 300 mΩ RON-BS Bottom switch Rdson 300 mΩ ◆ 充电管理 1. 充电模式 FM9688AA/BA 用线性方式对电池进行涓流/恒流/恒压三段式充电。VIN 高于VUVLO-RS 电压时，芯 片开始充电。当电池电压低于VTRKL 时进行涓流充电；当电池电压高于VTRKL 时进行恒流充电；当电池 电压接近VBAT-REG 时进行恒压充电，此时充电电流开始逐渐减小，当电流减小到IFULL 时，判断电池已经 充饱，芯片终止充电；电池电压降低到VRECHG 后进行再次充电(复充功能)。 2. 充电软启动功能 当电池直接进入恒流充电时，芯片会控制充电电流逐渐增大到设定值，避免了瞬间大电流冲击引起 的各种问题。 3. 充饱电压设定 FM9688AA/BA 可选择4.2V、4.35V 两种充饱电压值。 4. 输入过压保护 输入电压过高，超过VIN-OVP 时，芯片会控制关闭充电和升压输出，防止芯片和负载因为过压而损 坏，输入电压正常后充电恢复，升压输出不恢复。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS ICC-CHG 芯片工作电流 VIN =5V 充电状态， Ioad=0，指示灯熄灭， 不接电池 380 uA VUVLO-RS VUVLO-DN 电源欠压门槛 VIN 从低到高 VIN 从高到低 4.5 3.5 V V VREV 输入防反门槛VIN-VBAT VIN 从低到高 VIN 从高到低 150 100 mV mV VBAT-REG 稳定输出浮充电压 默认 编程选择 4.158 4.306 4.20 4.35 4.242 4.394 V V IVIN-CHG 恒流充电电流 VIN=5.0V VBAT> VTRKL 可编程选择4 档 600 450 300 150 mA ITRKL 涓流充电电流 60 mA IFULL 充电判饱电流 VIN=5.0V 60 mA VTRKL 涓流转恒流阈值电压 迟滞电压 VBAT rising VBAT falling 3.0 0.3 V V VRECHG 复充门槛电压 迟滞电压 VBAT rising VBAT falling 4.05 0.1 V V VIN-OVP 输入过压保护电压 输入电压升高 6 V TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 5 页 共 9 页 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 迟滞电压 0.4 V ◆ 升压功能 FM9688AA/BA 具有同步升压功能，可提供最大5V/500mA 升压输出。启动升压时，如果电池电压低 于VBSTL 时，芯片将判断为电池电量不足，停止启动升压。当VIN 大于VUVLO-RS 时，系统检测到输入上电， 自动开启升压电路；当VIN 电压低于VUVLO-DN 时，系统将判断为电源适配器掉电，并启动升压电路。 1. 升压软启动功能 芯片有升压软启动功能，在启动升压时，电流会逐渐增加到最大值，保证系统工作的稳定。 2. 按键升压功能 待机状态单击按键可进入升压放电状态，此时芯片控制电池对负载充电；长按按键关闭升压。 3. 自动负载升压功能（FM9688AA） FM9688AA 具有自动检测负载升压功能，检测到负载自动开启升压输出。FM9688B 未配置自动检 测负载功能。 4. 输入插入或者拔掉启动升压功能（可选择） 输入电源上电、掉电电池自动开启升压输出。 5. 输出限流功能 当输出电流超过IOUT-LIM 时，输出电压随之下降，限制输出电流。 6. 输出过流保护 当负载电流增大，使输出电压低于VLOAD-OCP，且维持时间超过TOCP-OFF，则系统启动负载过流保护 功能，芯片关闭升压输出，经过一段时间后进入待机状态。 7. 输出短路保护 当输出发生短路，芯片进入短路判断状态。若在TSTP-DL Y时间内，短路状态移除则芯片重新启动升 压；若经过TSTP-DLY时间后短路状态仍未解除，则芯片关闭输出进入待机状态。 8. 输出空载检测功能 当输出电流小于INOLOAD 时且持续TNOLOAD 时，放电指示灯熄灭，提示负载电流很小；持续 TNOLOADOFF 时，芯片判断外部负载消失，关闭升压，进入待机状态。 9. 低电量提示功能 当电池电压已经低于VLOWQ 后，放电蓝灯DBLU 以2Hz 频率开始闪烁，表示电池电量不足，需要 充电。电池继续放电，当电压低于VBAT-UVLO 时，升压系统关闭，LED 灯关闭，系统进入待机状态。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS ICC-BST 芯片空载工作电流 VBAT=4.2V，Iload=0，指示灯 熄灭 190 uA ICC-BST-ON 常开模式下升压时输入电流 VBAT=4.2V，Iload=0，指示灯 熄灭 130 uA VOUT 空载输出电压 Iload=0 5.1 V IOUT-LIM 输出限流电流 VBAT>3.2V，VOUT=5V 500 mA VLOAD-OCP 输出过载保护电压 4.5 V TOCP-OFF 输出过载保护时间 32 mS TLOAD-STP 输出短路恢复时间 1 S TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 6 页 共 9 页 INOLOAD 空载判断电流 VBAT=3.70V 25 mA TNOLOAD 空载关闭放电指示灯时间 ILOAD<INOLOAD 8 S TNOLOADOFF 空载关闭升压系统判断时间 ILOAD<INOLOAD 16 S VBSTL 空载升压启动最低电压 3.19 V fSW 开关工作频率 1000 KHz VLOWQ 低电量提示电压 电池电压从低到高 电池电压从高到底 3.5 3.19 V TPOFF 关闭升压系统后进入待机状 态的延时时间 0.5 S VBAT-UVLO 放电关机电压 2.80 V ◆ 边充边放功能 FM9688AA/BA 支持同时进行充电和升压输出（需要VBAT>3.2V，4.5V<VIN<6.0V）: 1. 边充边放时屏蔽复充功能 芯片处于边充边放状态时，为防止出现放电导致电池充电不满的情况，芯片将复充功能被屏蔽，即 边充边放时芯片充电一直存在。若芯片从边充边放状态转到充电状态，则芯片恢复复充功能。 2. 边充边放时电路保护说明 边充边放时，若输出检测到短路、过流、空载状态则关闭升压，不关闭充电。若芯片过温，则关闭 充电和升压；温度降低后，恢复充电，不恢复升压。 ◆ 温度保护功能 1. 芯片限温保护 芯片充电时，当芯片内部温度超过TLIM-CHG 时，芯片进入限温保护状态，开始限制充电电流；芯片放 电时，当芯片内部温度超过TLIM-PWM 时，芯片开始限制放电电流，减小输出电压。 2. 芯片过温保护 如果芯片工作时温度超过TOTP，则关闭充电电路和内部升压MOS，待温度降低后恢复充电电路，但 升压电路不恢复，需要再次启动。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS TLIM-CHG 充电保护温度 89 ℃ TLIM-PWM 放电保护温度 100 ℃ TOTP 过温保护温度 112 ℃ ◆ LED 显示方式 LED 灯显示方式可通过编程选择；DRED 为充电指示灯，DBLU 为放电指示灯。 1．充电模式显示 充电模式模式下，DRED 熄灭指示不充电，DRED 闪烁指示充电中，DRED 常亮指示电池充饱。 2．放电模式显示，蓝灯有三种方案可选： 1) 未升压时，DBLU 熄灭。升压开启后，DBLU 亮起，若检测到负载，DBLU 常亮；若没有检测到 负载，则8 秒后DBLU 熄灭。 2) 未升压时，DBLU 熄灭；升压开启后， ，DBLU 常亮； TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 7 页 共 9 页 ◆ 其它功能 1. 按键控制功能（TAP） 1) 短按按键可启动升压； 2) 长按按键关闭升压。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS VTAP TAP 端口悬空电压 VIN =5V VIN =0V，VBAT =4.2V 4.9 4.15 V V TTAPSHORT 手按按键短按时间 40 mS TTAPLONG 手按按键长按时间 2 S 2. 可选功能 FM9688AA/BA 针对客户不同使用条件，内置了一些可选功能，具体功能情况及索样需求请咨询我 司业务及工程人员。 功能 可选功能A 可选功能B 可选功能C 可选功能D 充电电流设定 150mA 300mA 450mA 600mA 充饱电压选择 4.2V 4.35V 常开模式设定 默认模式 充电常开模式 一直常开模式 按键模式 短按开启升压 长按关闭升压 短按开启升压 再次短按关闭升压 霍尔传感器模式 TAP 下拉后启动升压 自动检测下拉设定 有 无 放电灯模式选择 升压带载后指示灯 常亮，空载8S 后 熄灭 升压带载后指示灯 常亮 边充边放指示灯模 式选择 放电指示灯正常亮 放电指示灯不亮 3. 可选功能补充说明 1) 按键模式说明 a) 按键模式A：短按按键开启升压，长按按键关闭升压 b) 按键模式B：短按按键开启升压，再次短按按键关闭升压 c) 按键模式C：配合霍尔传感器，TAP 下拉后启动升压，出现空载，过流等情况后关机，关 机后下拉TAP 再次启动升压。 2) 常开模式说明 a) 默认模式：检测空载后会关闭升压 b) 一直常开模式：升压一直输出，空载也不会关闭升压。检测到短路，过流等异常情况后进 入保护状态关闭升压，异常解除后恢复升压。电池电压过低后会关闭升压，电池电压恢复 后，升压恢复。 c) 充电常开模式：只有在VIN 有5V 输入时为常开模式，VIN 电压移除后，升压检测到空载 后可以正常关机 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 8 页 共 9 页 九、 应用说明 1. 电容的选择： CBAT，COUT，CIN 电容为滤波电容，可使用陶瓷电容，耐压推荐选择10V，增大CBAT 和COUT 会使 系统更加稳定。CIN 可串联一个1 欧姆的电阻R1，若PCB 上没预留也可省去。任何情况下，选择质量较差 的电容都可能会引起整个系统性能下降，使用寿命缩短，甚至无法正常工作，所以请慎重选择电容。 2. 电感L1 的选择： 推荐使用屏蔽电感，也可使用非屏蔽电感降低成本。电感取值2.2uH 的，电感值不同会影响空载检测 电流，请以试测数据为准。 3. 升压带载测试： 因为芯片增加了两级短路保护，所以对升压带载测试时有一定要求： 如果USB 接大电容负载（某些型号的负载仪电容非常大） ，有可能误判短路保护。 用电压源模拟电池时，各种型号电源的瞬态响应不同，电源线的阻抗也可能比较大，在升压带CC 或 CR 负载或者带负载启动时，也有可能出现短路保护的情况。实际应用时，由于接的是电池，CC 或CR 的情 况会改善。一般便携设备输入电容都比较小，同时它们会检测输入电压，如果输入电压不够时不会充电，所 以实际移动电源成品给便携设备充电时不会出现误判短路的情况。 十、 PCB 布局注意事项 1. 大电流回路 大电流回路指开关时走大电流的器件和走线，在此系统中由L1，CBAT，COUT 及他们之间的连线构 成，他们的布线要尽量宽和短，高频开关（电流不连续）通路不要过通孔，及CBAT， L1 必须在PCB 的同一面，且要放在一起。 2. PGND FM9688AA/BA 的OUT 和GND 引脚分别是芯片驱动部分的电源和地，在开关工作时会有瞬间大电流流 入和流出，因此，画PCB 时CBAT 的负端，GND 尽量靠近，不要过孔。 3. BAT 恒流充电下BAT 会提供600mA 给电池，所以BAT 到电池的引线不宜太细。 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
FM9688 (文件编号：S&CIC1676) 移动电源管理 IC 第 9 页 共 9 页 十一、 封装信息：SOP8L TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@.ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek