TP4213 TPOWER | Alldatasheet
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带充放电指示小体积移动电源方案 Ver1.4 Shenzhen TPOWER Semiconductor 1 概述 TP4213是一款专为移动电源设计的单芯片解决方案,内部 集成了充电管理模块、放电管理模块、电量检测及LED指 示模块以及保护模块. TP4213内置充电和放电功率MOS，充电电流可以设定，最 大充电电流和最大放电电流均为1A. TP4213内部集成了恒温充电工作模式、过温保护、过充与 过放保护、输出过压保护、输出重载保护、输出短路保护 等几乎所有安全保护功能以保证芯片和锂离子电池的安 全,同时TP4213应用电路简单,只需很少元件便可实现充电 管理与放电管理。 特点 独立的充电与放电状态指示 内置充电、放电功率MOS，无需外加 输入电压: 4.3V~5.5V 充电电流: 最大1A 输出电流：最大1A 输出电压: 5V BAT放电终止电压:2.9V 预设4.2V/4.35V充电电压，精度达±1% 放电效率：85%（输入3.7V，输出5V/1A） 最大8uA待机电流 集成充电管理与放电管理 智能温度控制与过温保护 集成输出过压保护、短路保护、重载保护 集成过充与过放保护 支持涓流模式以及零电压充电 封装形式：ESOP8L 应用 移动电源 双灯典型应用电路 充电时LED1 闪烁，电池充饱后LED1 常亮；放电时LED2 常亮，放电低电时LED2 闪烁。
带充放电指示小体积移动电源方案 Ver1.4 Shenzhen TPOWER Semiconductor 2 单灯典型应用电路 充电时LED1 闪烁，电池充饱后LED1 常亮；放电时LED1 常亮，放电低电时LED1 闪烁。 管脚 ESOP8L
带充放电指示小体积移动电源方案 Ver1.4 Shenzhen TPOWER Semiconductor 3 管脚描述 管脚号 管脚名称 描述
1 BAT 锂离子电池正极
2 SW 升压电路功率NMOS 漏端
3 OUTN 输出电压负极
4 LED1 充电状态指示端，外接指示 LED， 充电时，LED1 以 1Hz 频率闪烁，电池充
饱后LED1 常亮 5 LED2 放电状态指示端，外接指示LED， 放电时，LED2 常亮，当电池电压低于3.5V LED2 以1Hz 频率闪烁以提示电量较低，当电池电压低于2.9V 后LED2 熄灭
6 ISET 充电电流设定端，外接一电阻到GND 用于设定充电电流
7 OUTP 升压输出正极端以及输出电压采样端
8 VDD 输出电压正极
PAD GND IC 地,此散热片须与PCB 有良好焊接 定购信息 封装 定购型号 包装形式 产品正印 ESOP8L TP4213 Tape and Reel TP4213 极限参数（注 1） 参数 额定值 单位 所有引脚电压 -0.3~+6.5 V 充电电流 1.2 A 放电电流 1.2 A 储存环境温度 -50~+150 ℃ 工作结温范围 -40~150 ℃ HBM 2000 V MM 200 V 推荐工作范围 符号 参数 参数范围 单位 VDD 充电输入电压 4.5~5.5 V IC 充电电流 ＜1 A TOP 工作环境温度 -20~85 ℃ 注1：最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏。推荐工作范围是指在该范围内芯片工作正常，但不完全保证满足 个别性能指标。 电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电气参数规范。 对 于未给定的上下限参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。
带充放电指示小体积移动电源方案 Ver1.4 Shenzhen TPOWER Semiconductor 4 电气参数 无特殊说明， VDD=5V，Ta=25℃ 符号 参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 VDD 充电输入电压 4.3 5 5.5 V VBAT 预设充电电压 针对4.2V 规格 4.15 4.2 4.25 V 针对4.35V 规格 4.30 4.35 4.4 V △VRECHRG 再充电阈值电压 VBAT-VRECHRG 100 mV VISET ISET 电压 RISET=1KΩ 0.9 1 1.1 V IBAT BAT 恒流充电电流 RISET=1KΩ,恒流充电模式 900 1000 1100 mA ITRK BAT 涓流充电电流 RISET=1KΩ,涓流充电模式 100 mA VTRK 涓流充电阈值电压 RISET=1KΩ,VBAT 上升 2.9 V VTRK_HYS 涓流充电滞回电压 RISET=1KΩ 100 mV TST 充电温度补偿阈值 120 ℃ TZERO 充电零电流温度 140 ℃ VUV_BAT BAT 欠压锁定阈值电 压 VBAT 上升 3.2 V VBAT_END BAT 放电终止电压 2.8 2.9 3.0 V ISD_BAT BAT 待机电流 VBAT=3.7V 5 8 uA VOUT 升压输出电压 ILOAD=1A,VBAT=3.7V 4.8 5V 5.2 V TSD 过温保护阈值 温度上升 150 ℃ THYS 过温保护滞回 30 ℃ VLED LED 驱动电压 ILED=5mA 0.4 V RON_CHRG 充电功率MOS 导通电 阻 0.3 Ω RON_DISCHRG 放电功率MOS 导通电 阻 ILOAD=1A 0.15 Ω FOSC 升压电路工作频率 400 500 600 KHz
带充放电指示小体积移动电源方案 Ver1.4 Shenzhen TPOWER Semiconductor 5 应用说明 温充电模式 TP4213内部集成了温度反馈环路，充电时，如果芯片内 部的温度升高到120℃， 充电电流会随着芯片的温度升高 而降低，从而减小系统功耗，降低温升，当温度升高到 140℃时，充电电流减小为零，由于温度反馈控制， IC 工作温度最终会稳定在120℃～140℃之间的某个值。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 IC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。 过温保护 在充电或者放电时，如果芯片温度升高到150℃，则芯片 停止工作以保护芯片以及锂离子电池,等到温度降低到 120℃后再自动恢复工作。 充电电流设定 充电电流可以通过设定ISET引脚的电阻来设定，关系如 下式: ISET CHRG R VI 11000 充电模式 如果充电之前锂离子电池电压低于2.9V， 为了保护电池， TP4213工作在涓流充电模式，此时充电电流为正常设定 电流的1/10；当电池电压达到2.9V以后，TP4213进入 恒流充电模式，以设定的电流给电池充电；当电池电压 达到4.2V后，TP4213工作在恒压充电模式，此时输出 电压恒定，充电电流逐渐减小，当充电电流减小为正常 设定电流的1/10时，充电过程结束，充电电流降为零， 若充电器未移除， 那么只有电池电压重新低于4.1V以后， 才会进入再充模式，防止电池反复充电而降低寿命。 电池低压保护 启动时，当BAT电压大于3.2V时,升压电路开始工作， 工作过程中如果电池电压低于2.9V，则放电输出关闭， TP4213进入低电流待机模式，待机电流为小于8uA。 负载检测与低功耗智能待机 TP4213支持负载自动检测方式，当负载接入时，自动唤 醒给负载充电，当负载拔掉、或输出电流小于30mA （Typical），经过16S延时，电路关闭，IC进入低电流 待机模式，待机电流减小到8uA以下。 充电指示 LED1 外接指示LED 灯，充电时， LED1 以1Hz 频率闪 烁，电池充饱后LED1 常亮 放电指示 LED2 外接指示LED 灯， 放电时，LED2 常亮，当电池 电压低于3.5V LED2 以1Hz 频率闪烁以提示电量较低， 当电池电压低于2.9V 后LED2 熄灭。 对于可以用一颗LED 灯的模具，TP4213 也可以只用一 颗LED 同时实现充电与放电指示，只需将芯片的LED1 与LED2 短接后再接LED 灯，充电放电指示方式与以上 一样，只是用同一颗灯实现而已。 元件选择 1、为降低输出纹波，输出电容C2 选择低ESR 的贴片电 2、电感L1 的饱和电流需大于3A，否则因电感饱和可能 会导致芯片工作不正常； 3、二极管 D1 选择低压大电流的肖特基二极管，建议使 用SS34； 4、SW 到 GND 的 4.7nF 电容 C4 不能去掉，SW 为开 关切换脚 ，切换时会有一个超过10V 的尖峰，所以 C4 的耐压需大于16V，C4 尽量靠近IC； 5、电阻R3 对封装无要求，但是R3 不能省略。 保护功能 TP4213 集成了过充保护、过放保护、充电温度补偿、过 温保护、输出过压保护、输出重载保护、输出短路保护 等多重保护机制，另外可以在VDD 与地之间加一个稳压 管ZD 以避免VDD 输入电源纹波太高。 PCB 设计参考 1、5V 输出端的USB 外壳不能接GND，需浮空； 2、整个PCB 建议敷铜散热，散热面积尽量大； 3、BAT 与地的电容C3 靠近IC 的BAT 和GND 脚， BAT+ 和BAT-需先经过BAT 电容再到IC，各GND 走线要尽量 粗，空余的地方全部走GND； 4、应用图中红色标记的两条路径为大电流路径，走线要 短且粗，尽量不要过过孔； 5、芯片底部散热焊盘同时也是芯片的GND，需与PCB 有良好焊接。 PCB 关键走线参考 注: 红色为正面,蓝色为反面。PCB 关键走线参考只是针 对关键元件及走线的一个参考示意,还需结合实际的 PCB 要求。
带充放电指示小体积移动电源方案 Ver1.4 Shenzhen TPOWER Semiconductor 6 封装外形尺寸 ESOP8L 注明:本公司对本文档有修改的权利,本公司对本文档的修改恕不另行通知。