bq24150A

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SLUS931 - 2009年4月

完全集成开关模式单节锂离子电池充电器

具有完全符合USB和USB- OTG支持

1

充电比线性充电器更快

高精度电压和电流调节

- 输入电流调节精度： ± 5 ％

（100 mA和500毫安）

- 充电电压调节准确度：

± 0.5％ （ 25℃） ， ±1％（ 0℃至125 ℃）的

- 充电电流调节精度： ± 5 ％

高效率的Mini- USB / AC电池充电器

用于单节锂离子和锂聚合物电池

包

20 -V绝对最大额定输入电压

6 - V最大工作输入电压

内置的输入电流检测和限制

集成功率FET的高达1.25 -A

充电速率

通过可编程充电参数

I

2

C接口（最高3.4 Mbps的） ：

输入电流

- 快速充电/终止电流

- 充电电压（ 3.5 V至4.44 V）

- 安全定时器与复位控制

- 终止启用

同步固定频率PWM

在3 MHz的控制器操作0％至

99.5 ％占空比

强大的保护

- 反向漏电保护防止

电池排水

- 热调节和保护

- 输入/输出过压保护

状态输出充电和故障

低全自动高阻抗模式

耗电量

USB友好的启动顺序

自动充电 - bq24150A

自动高阻抗模式 - bq24151A

升压模式工作实现USB OTG ：

- 输入电压范围（从电池） ： 2.5 V至

4.5 V

2

1

特点

- 输出为VBUS ： 5.05 V / 200毫安

2 ×2毫米20引脚WCSP封装

应用

手机和智能手机

MP3播放器

手持设备

描述

该bq24150A / 1A是

结构紧凑，

灵活的，

高效率， USB型开关模式充电

用于单节锂离子电池管理设备和

在广泛的便携式使用锂聚合物电池

应用程序。充电参数可以是

通过I编程

2

C接口。该

bq24150A / 1A集成了一个同步PWM

控制器，功率MOSFET ，输入电流检测，

高精度电流和电压调节，并且

充电终止，成小WCSP封装。

该bq24150A / 1A充电电池在三个

阶段：调节，恒定电流和恒定

电压。输入电流自动限制在

由主机设定的值。费用根据终止

在用户可选择的最小电流电平。一安全

定时器的复位控制提供了一个安全的备份

I

2

C接口。在正常操作期间， bq24150A / 1A

自动重新启动充电循环，如果电池

电压低于内部阈值和

自动进入睡眠模式或高阻

当输入电源被移除模式。充电

状态是使用我报告给主机

2

C接口。

典型应用电路

LO 1.0

m

H

VBUS

下在

1

m

F

下在

VAUX

4.7

m

F

10千瓦

SCL

SDA

STAT

OTG

10千瓦

主持人

10千瓦

10千瓦

I2C总线

SCL

SDA

STAT

OTG

VBUS

U1

bq24150A/1A

PMID

BOOT

保护地

CSIN

CSOUT

AUXPWR

VREF

VREF

1

mF

AUXPWR

1

mF

PACK -

0.1

mF

SW

启动

10nF

PACK +

+

SNS

CO

1 0

mF

2

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用

仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

I2C是飞利浦电子公司的商标。

版权所有 2009年，德州仪器

PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合占德州条款规范

仪器标准保修。生产加工过程中不

不一定包括所有参数进行测试。

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这些器件具有有限的内置ESD保护。引线应短接在一起或设备放置在导电泡棉

储存或搬运过程中，以防止对静电损坏MOS大门。

说明继续

在充电过程中， bq24150A / 1A监视其结温度（T

J

）并且降低了充电

目前牛逼一次

J

增大到大约125 ℃。支持USB OTG设备， bq24150A / 1A提供VBUS

（约5.05 V）通过提高电池电压。该bq24150A / 1A是20引脚WCSP封装。

WCSP封装

（ TOP VIEW ）

A1

VBUS

A2

VBUS

A3

BOOT

A4

SCL

B1

PMID

B2

PMID

B3

PMID

B4

SDA

C1

SW

C2

SW

C3

SW

C4

STAT

D1

保护地

D2

保护地

D3

保护地

D4

OTG

E1

CSIN

E2

AUX

PWR

E3

VREF

E4

CSOUT

终端功能

终奌站

名字

CSOUT

VBUS

PMID

SW

BOOT

保护地

CSIN

SCL

SDA

STAT

号

E4

A1, A2

B1, B2, B3

C1, C2, C3

A3

D1, D2, D3

E1

A4

B4

C4

I

I

I / O

O

I / O

I

I

O

O

O

描述

电池电压和电流检测输入端。旁路它与陶瓷电容器（最小0.1

F)

to

保护接地是否存在长电感导到电池。

充电器的输入电压。绕过它使用1 μF陶瓷电容VBUS至PGND 。

反向阻断MOSFET和高边开关MOSFET之间的连接点。绕过它

从PMID最小3.3 μF的电容到PGND 。

内部开关输出电感器的连接。

引导紧张的电容为高边MOSFET栅极驱动器。连接一个10 nF的陶瓷电容

（额定电压高于10 V） ，从BOOT引脚到引脚SW 。

电源地

充电电流检测输入。电池的电流是通过一个外部检测的电压降检测到

电阻器。一个0.1 μF陶瓷电容到PGND是必需的。

I

2

C接口的时钟。开漏输出，连接一个10 kΩ的上拉电阻， 1.8V的电源轨

I

2

C接口的数据。开漏输出，连接一个10 kΩ的上拉电阻， 1.8V的电源轨

充电状态引脚。拉的时候进行充电低。漏极开路的其他条件。故障期间，一

128微秒脉冲被发送出去。 STAT引脚可通过控制寄存器中的EN_STAT位被禁用。 STAT可以

可用于驱动一个LED或与主处理器进行通信。

内部偏置稳压器电压。从这个输出至地线连接一个1μF陶瓷电容。外

不允许负载VREF 。

辅助电源，连接到电池组中的高阻抗模式提供动力。

绕过它使用1 μF陶瓷电容此引脚与PGND 。

升压模式使能控制或输入电流限制选择引脚。当OTG处于激活状态，

bq24150A / 1A被压在升压模式下运行。它具有更高的优先级比我

2

空调控制，并且可以

通过控制寄存器禁用。在OTG活性状态的逻辑电压电平也可以被控制。

上电复位时， OTG引脚默认用作输入电流限制选择引脚。当OTG =

高， Iin的 - 极限= 500毫安当OTG =低， Iin的 - 极限= 100mA时看到的控制寄存器

详细信息。

VREF

AUXPWR

E3

E2

O

I

OTG

D4

I

2

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包装尺寸

封装器件

bq24150A ， bq24151A

D

1.976 ± 0.05mm

E

1.946 ± 0.05mm

订购信息

(1)

产品型号

bq24150AYFFR

bq24150AYFFT

bq24151AYFFR

bq24151AYFFT

(1)

记号

bq24150A

bq24150A

bq24151A

bq24151A

中

磁带和卷轴

磁带和卷轴

磁带和卷轴

磁带和卷轴

QUANTITY

3000

250

3000

250

自动充电

（ VBUS再生，V

BAT

＆ LT ; V

LOWV

,

32分钟模式）

是的

是的

No

No

部分数位PN0 ，

控制寄存器03H ，第3位

1

1

0

0

对于最新的封装信息，请参阅封装选项附录本文档的末尾，或者参阅TI的网站

www.ti.com 。

耗散额定值

(1)

包

WSCP-20

(1)

(2)

(1)

R

θJA

185°C/W

(2)

R

θJC

1.57°C/W

T

A

≤

25°C

额定功率

0.54 W

降额因子

T

A

> 25℃

0.0054 W / ℃，

最大功耗为T的函数

J

（最大） ， Rθ

JA

和T

A

。在任何环境允许的最大允许功耗

温度为P

D

= [T

J

（最大） -t

A

] / Rθ

JA

.

对于PCB板只有顶部曲线层。对于PCB板采用四层（顶部曲线层，地下埋层，埋信号层和

底层） ， Rθ

JA

下降到75.96 ° C / W

绝对最大额定值

(1) (2)

在工作自由空气的温度范围内（除非另有说明）

价值

V

SS

V

I

V

O

电源电压范围内（相对于连接到PGND ）

输入电压范围（相对于和PGND ）

输出电压范围（相对于和PGND ）

VBUS

SCL ， SDA ， OTG ， CSIN ， CSOUT ， AUXPWR

PMID ， STAT

VREF

SW ， BOOT

CSIN和CSOUT输入（V之间的电压差

（ CSIN ）

– V

（ CSOUT ）

)

输出灌

I

O

T

A

T

J

T

英镑

(1)

输出电流（平均值）

工作自由空气的温度范围内

结温

储存温度

STAT

SW

-0.3 20

-0.3 7

-0.3 20

6.5

-0.7至20

±7

10

1.25

-40到85

-40至150

-65到150

单位

V

V

V

V

V

V

mA

A

°C

°C

°C

(2)

强调超越那些在列

绝对最大额定值

可能对器件造成永久性损坏。这些压力额定值

只和功能在这些或任何其他条件超出下所指示的设备的操作

推荐工作

条件

是不是暗示。暴露于长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性。所有的电压

值是相对于所述网络的接地端子，除非另有说明。

所有的电压都是相对于GND如果没有指定。电流是积极进入，负出指定的终端。

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推荐工作条件

民

V

公共汽车

T

J

(1)

电源电压VBUS

工作结温范围

4

0

喃

最大

6

(1)

+125

单位

V

°C

固有的开关噪声尖峰电压不应超过绝对最大额定值在任升压或SW引脚。一件紧身

布局最大限度地降低开关噪声。

电气特性

电路

图1中，

VBUS = 5V ， HZ_MODE = 0， OPA_MODE = 0（充电器模式运行）中，T

J

= 0 ° C至125 ° C，T

J

= 25 ℃下进行

典型值（除非另有说明）

参数

输入电流

VBUS > VBUS （分钟） ， PWM开关

VBUS > VBUS （分钟） ， PWM开关不

I

（ VBUS ）

VBUS电源电流控制

0° ℃下牛逼

J

< 85°C ， VBUS = 5 V ， HZ_MODE = 1 ，

V

（ AUXPWR ）

＆ GT ; V

（ LOWV ）

， SCL ， SDA ， OTG = 0 V或1.8 V

0° ℃下牛逼

J

< 85°C ， VBUS = 5 V ， HZ_MODE = 1 ，

V

（ AUXPWR ）

＆ LT ; V

（ LOWV ）

， 32S模式， SCL，SDA ，OTG = 0

V或1.8 V

I

LKG

从电池的泄漏电流VBUS引脚

在高阻抗电池的放电电流

模式， （ CSIN ， CSOUT ， AUXPWR ， SW引脚）

电压调节

V

（ OREG ）

输出充电电压

电压调节准确度

电流调节（快速充电）

I

O（ CHARGE ）

输出充电电流

调节精度为充电电流穿过

R

（SNS）

V

（ IREG ）

= I

O（ CHARGE ）

× R

（SNS）

弱电池检测

V

（ LOWV ）

弱电池电压阈值

弱电池电压精度

滞后V

（ LOWV ）

抗尖峰脉冲时间，电池电量不足的阈值

OTG引脚的逻辑电平

V

IL

V

IH

输入低门限电平

输入高阈值电平

1.3

0.4

V

V

电池电压下降

上升的电压， 2毫伏以上的车程，T

上升

= 100纳秒

可编程

3.4

–5%

100

30

3.7

5%

mV

ms

V

V

（ LOWV ）

≤

V

（ AUXPWR ）

＆ LT ; V

（ OREG ）

,

VBUS > V

（SLP）

, R

（SNS）

= 68毫欧，可编程

20毫伏

≤

V

（ IREG ）

≤

40毫伏

40毫伏< V

（ IREG ）

550

–5%

–3%

1250

5%

3%

mA

工作电压调节，可编程

T

A

= 25°C

3.5

–0.5%

–1%

4.44

0.5%

1%

V

0° ℃下牛逼

J

< 85°C ，V

（ AUXPWR ）

= 4.2 V，高阻抗

模式

0° ℃下牛逼

J

< 85°C ，V

（ AUXPWR ）

= 4.2 V，高阻抗

模式下， SCL ， SDA ， OTG = 0 V或1.8 V

10

5

20

A

A

A

A

mA

测试条件

民

典型值

最大

单位

35

5

20

充电终止检测

I

（ TERM ）

终止充电电流

抗尖峰脉冲时间充电终止

V

（ AUXPWR ）

＆ GT ; V

（ OREG ）

– V

（右声道）

,

VBUS > V

（SLP）

, R

（SNS）

= 68毫欧，可编程

上升和下降， 2 mV的过载，

t

上升

, t

秋天

= 100纳秒

3毫伏

≤

V

（ IREG_TERM ）

<为5 mV

5毫伏

≤

V

（ IREG_TERM ）

< 20毫伏

20毫伏

≤

V

（ IREG_TERM ）

≤

40毫伏

输入电源检测，输入电压下降

上升的电压， 2 - mV过，T

上升

= 100纳秒

输入电压崛起

输入电源检测

100

2

–25%

–10%

–5%

50

30

25%

10%

5%

400

mA

ms

电压调节精度终止

R两端的电流

（SNS）

V

（ IREG_TERM ）

= I

O（ TERM ）

× R

（SNS）

输入电源检测

输入电压下限

V

IN

（分钟）

t

INT

抗尖峰脉冲时间VBUS上升超过V

IN

（分钟）

滞后V

IN

（分钟）

检测时间间隔

3.6

3.8

30

4

V

ms

200

mV

S

4

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电气特性（续）

电路

图1中，

VBUS = 5V ， HZ_MODE = 0， OPA_MODE = 0（充电器模式运行）中，T

J

= 0 ° C至125 ° C，T

J

= 25 ℃下进行

典型值（除非另有说明）

参数

输入电流限制

I

IN

输入电流限制门限

USB充电

模式

I

IN

= 100毫安

I

IN

= 500毫安

88

450

93

475

98

500

mA

测试条件

民

典型值

最大

单位

VREF偏置稳压器

V

REF

内部偏置电压稳压器

V

REF

输出短路电流限制

电池再充电阈值

V

（右声道）

再充电阈值电压

抗尖峰脉冲时间

STAT产出

V

OL （ STAT ）

2

VBUS >V

IN

（最小值）或V

（ AUXPWR ）

＆ GT ; V

（ BAT ）

敏

I

（ VREF ）

= 1毫安，C

（ VREF ）

= 1

F

2

30

6.5

V

mA

低于V

（ OREG ）

V

（ AUXPWR ）

降低阈值以下，

t

秋天

= 100纳秒， 10 mV过

I

O

= 10 mA时，灌电流

STAT引脚上的电压为5 V

100

120

130

150

mV

ms

低电平输出饱和电压， STAT

高层次的漏电流为STAT

0.4

1

V

A

I 2 C总线逻辑电平和时序特性

V

OL

V

IL

V

IH

I

（偏置）

f

（ SCL ）

输出低电平阈值电平

输入低门限电平

输入高阈值电平

输入偏置电流

SCL时钟频率

V

（上拉）

= 1.8 V ， SDA和SCL

1.2

1

3.4

I

O

= 10 mA时，灌电流

0.4

0.4

V

V

V

A

兆赫

电池检测

I

（检测）

充电前，电池检测电流进行

（灌电流）

(1)

电池检测时间

睡眠状态比较

V

（SLP）

睡眠模式进入门槛，

V

公共汽车

- V

AUXPWR

睡眠模式退出滞后

V

（ SLP_EXIT ）

抗尖峰脉冲时间VBUS上升超过V

（SLP）

+

V

（ SLP_EXIT ）

IC活跃的阈值电压

IC有源滞后

2.3 V

≤

V

（ AUXPWR ）

≤

V

（ OREG ）

, V

公共汽车

落下

2.3 V

≤

V

（ AUXPWR ）

≤

V

（ OREG ）

上升的电压， 2 - mV过，T

上升

= 100纳秒

0

40

40

100

30

100

160

mV

mV

ms

开始检测结束后，

V

（ AUXPWR ）

≤

V

（ OREG ）

–0.45

262

mA

ms

欠压锁定

UVLO

UVLO

（ HYS ）

PWM

从BOOT引脚到SW引脚电压

国内顶尖反向阻断MOSFET

导通电阻

内置顶级的N沟道MOSFET开关

导通电阻

内底N沟道MOSFET

导通电阻

f

（ OSC）的

D

（最大）

D

（分钟）

振荡器频率

频率精度

最大占空比

最小占空比

同步模式向非同步模式

过渡电流阈值

(2)

低边MOSFET的逐周期电流检测

0

100

mA

–10%

99.5%

在充电或升压操作

I

IN（ LIMIT）

= 500毫安，测量从VBUS至PMID

从测量PMID到SW ，V

BOOT

- V

SW

= 4V

测量从西南到PGND

180

120

110

3

10%

6.5

250

250

200

兆赫

m

V

VBUS上升

VBUS下降，从高于UVLO

3.05

120

3.3

150

3.55

V

mV

(1)

(2)

负充电电流是指从电池的充电电流流至充电器（放电电池） 。

底部的N沟道MOSFET始终导通的

≈60

NS ，然后熄灭，如果电流过低。

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