bq24640
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SLUSA44 - 2010年3月
高效率同步开关模式超级电容充电器
检查样品：
bq24640
1
特点
从2.1V至26V的充电超级电容器组
CC- CV充电曲线从0V无
预充电
600kHz的NMOS- NMOS同步降压
调节器
超过90 ％的效率高达10A充电
当前
5V - 28V VCC输入电压范围
准确性
- ± 0.5 ％，充电电压调节
- ± 3 ％充电电流调节
高集成度
- 内部环路补偿
- 内部数字软启动
安全
- 输入过电压保护
- 电容温度传感热/冷
充电暂停
热关断
状态输出
- 适配器上
- 充电器工作状态
充电使能引脚
30ns的驱动死区时间和99.5 ％最大
有效占空比
针对低功耗状态下自动休眠
消费
- <15μA关闭状态超级电容放电
当前
- <1.5毫安关闭状态输入静态电流
小型3.5 × 3.5毫米
2
QFN -16封装
描述
该bq24640是高度集成的开关模式超
电容充电控制器。它提供了用恒定
频率同步PWM控制器提供高
准确度充电电流和电压调节，并且
充电状态监控。
该bq24640充电超级电容器在两个阶段：
恒定电流和恒定电压。充电
从开始下降到0V与ISET引脚上电流设置。
充电电流开始逐渐减小，当
电压VFB达到内部参考，
该bq24640进入低电流休眠模式
（ <15毫安）当输入电压下降到低于输出
电容电压。
该bq24640具有输入CE引脚使能和
取消收费;并且， STAT和PG输出引脚
报告充适配器状态。在该TS引脚
bq24640监视电容器的温度
而在热/冷条件下会暂停充电。
包
PH
14
16
15
VCC
1
OGA
LODRV
13
12
HIDRV
BTST
REGN
GND
SRP
SRN
CE
2
STAT
3
TS
4
5
bq24640
QFN-16
顶视图
11
10
9
VREF
应用
存储备份系统
工业UPS系统和电源瞬态
缓冲
桥功率为缓冲电池
1
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。
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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ISET
VFB
PG
6
7
8
bq24640
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典型用途
适配器
R 11
2
W
C2
2.2
mF
R9
9.31 KW
R7
100千瓦
C4
1
mF
VREF
CE
ISET
R 5: 100
W
TS
R10
10k
（ SEMITEC
430千瓦
103AT - 2 ）
R8
22.1千瓦
适配器
R 1 3： 10千瓦
R1 4点10千瓦
STAT
SRP
PG
SRN
C1
0.1
m
F
D2
MBRS540T3
R6: 10
W
C 7: 1
mF
VCC
REGN
BTST
HIDRV
PH
LODRV
GND
C5:1
mF
D1
BAT54
Q4
C6
0. 1
mF
SiS412DN
RSR
10m
W
C8
10
m
F
C9
10
m
F
温度
S ensing
超级 apacitor
C12
10mF
C13
10
mF
R2
300千瓦
CFF
22 pF的
R1
105千瓦
Q5
L： 6.8 μH＆
C10
0.1
m
F
SiS412DN
的C1 1： 0.1 μ F
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PwrPad
VFB
V
IN
= 19 V, V
OUT
= 8.1 V，I
收费
= 3 A，温度范围0-45 ℃，
图1.典型的系统示意图
引脚功能
针
号
1
2
3
4
名字
VCC
CE
STAT
TS
TYPE
(1)
P
I
O
I
引脚说明
IC电源正电源。连接通过一个10 - Ω的电阻到输入二极管的阴极。放置一个1 μF的陶瓷
从VCC电容到GND ，并将其放置在尽可能靠近到集成电路，以滤除噪声。
充电使能，高电平有效逻辑输入。 HI使得电荷，和LO禁止充电。连接上拉轨
与10 kΩ的电阻。它有一个内部1 - MΩ的下拉电阻。
漏极开路充电状态输出指示不同的充电操作。连接到接有上拉轨
LED和10 kΩ的。 （见
表3）
温度资格电压输入为负温度系数的热敏电阻。节目的热点，
低温窗口从VREF一个电阻分压器来TS到GND 。推荐SEMITEC 103AT - 2
10 kΩ的热敏电阻。
漏极开路低电平有效的适配器状态输出。连接上拉轨通过LED和10kΩ的电阻。而LED
接通时，一个有效的检测上，并关闭在睡眠模式中。
3.3V的基准电压的输出。放置一个1 μF的陶瓷电容VREF和GND引脚靠近IC 。这
电压可用于编程充电电流调节上ISET和有关的TS热阈值。它
可以用作STAT ，和PG的拉轨。
充电电流设定点。的电压通过分压器从VREF到ISET和GND之间设置的。
5
6
PG
VREF
O
P
7
ISET
I
I
CHG
=
8
9
VFB
SRN
I
I
V
ISET
20
R
SR
充电电压模拟反馈调整。从输出端连接一个电阻分压器， VFB到GND调整
输出电压。内部监管限制为2.1V 。
充电电流检测电阻器，负输入。一个0.1 μF的陶瓷电容放在SRN到SRP到
提供差模滤波。一个可选的0.1 μF的陶瓷电容放在SRN引脚与GND
共模滤波。
充电电流检测电阻，积极投入。一个0.1 μF的陶瓷电容放在SRN到SRP到
提供差模滤波。一个0.1 μF的陶瓷电容放在SRP引脚与GND
共模滤波。
低电流敏感的模拟/数字地。在PCB布局，连接与IC下方的PowerPAD 。
PWM低侧驱动器正6V电源输出。从REGN连接1 μF的陶瓷电容到GND引脚
靠近IC 。使用低侧驱动器和高侧驱动器自举电压小信号肖特基二极管
从REGN到BTST 。
PWM低侧驱动器输出。连接到低侧N沟道功率MOSFET的栅极与短迹线。
10
SRP
P / I
11
12
GND
REGN
P
P
13
(1)
2
LODRV
O
P - 电源， I - 输入，O - 输出
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引脚功能（续）
针
号
14
15
16
名字
PH
HIDRV
BTST
TYPE
(1)
P
O
P
引脚说明
开关节点，充电电流输出电感器的连接。连接从PH 0.1 -MF自举电容
到BTST 。
PWM高侧驱动器输出。连接到高侧的N沟道功率MOSFET的栅极与短
迹。
PWM高侧驱动器正电源。从PH连接0.1 -MF自举电容BTST 。
裸露焊盘的IC下方。始终焊接电源垫向董事会，并且对电源垫面的过孔
星形连接到GND和接地面的高电流功率转换器。它也可作为热垫
散热。
使用PowerPad
订购信息
产品型号
bq24640
IC标记
OGA
包
16引脚3.5 × 3.5毫米QFN
ODERING号
（磁带和卷轴）
bq24640RVAR
bq24640RVAT
QUANTITY
3000
250
热信息
bq24640
热公制
(1)
q
JA
q
JC （顶部）
q
JB
y
JT
y
JB
q
JC （底部）
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
结至环境热阻
(2)
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板的热阻
(4)
(5)
(6)
(3)
（ RVA ）
（ QFN - 16 ）引脚
43.8
81
16
0.6
15.77
4
单位
结至顶部的特征参数
° C / W
结至电路板的特征参数
结至外壳（底部）热阻
(7)
有关传统和新的热度量的更多信息，请参阅
IC封装热度量
申请报告，
SPRA953.
在自然对流的结点至环境热阻是在一个JEDEC标准，高K板上的模拟获得，如
在JESD51-7指定，在JESD51-2a描述的环境。
通过模拟在封装顶部冷板试验获得的结到壳体（顶部）的热阻。没有具体的JEDEC标准
测试存在，但密切描述可以在ANSI SEMI标准G30-88被发现。
通过模拟的环境中具有环冷板夹具来控制印刷电路板得到的结到电路板的热阻
温度，如在JESD51-8说明。
结至顶部的特征参数，
y
JT
估计装置的结温在实际的系统中，并且被提取
从仿真数据用于获得
q
JA
使用在JESD51-2a描述的方法（第6和7）。
结至电路板的特征参数，
y
JB
估计装置的结温在实际的系统中，并且被提取
从仿真数据用于获得
q
JA
使用在JESD51-2a描述的方法（第6和7）。
通过在暴露的（功率）垫模拟冷板试验获得的结到壳体（底部）的热阻。没有具体
JEDEC标准测试存在，但密切描述可以在ANSI SEMI标准G30-88被发现。
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3
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(1)
绝对最大额定值
在工作自由空气的温度范围内（除非另有说明）
价值
民
VCC ， SRP ， SRN ， STAT ， PG ，CE
PH
电压范围
(2)
单位
最大
33
33
16
7
39
3.6
0.5
2
500
kV
V
°C
V
–0.3
–2
–0.3
–0.3
–0.3
–0.3
–0.5
VFB
(3)
REGN ， LODRV ， TS
BTST ， HIDRV相对于GND
VREF ， ISET
最大
电压差
SRP- SRN
静电放电（ HBM ） QSS 009-105 （ JESD22- A114A ）
静电放电（ CDM） QSS 009-147 （ JESD22- C101B.01 ）
温度
T
J
T
英镑
(1)
(2)
(3)
–40
–55
155
155
必须有输出之间的串联电阻，以VFB如果输出电压预期为大于16V 。一般的电阻分压器顶端
电阻器将利用这一服务。
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。暴露在绝对最大额定值长时间会影响器件的可靠性条件
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。咨询
封装选项附录的数据表热限制和考虑的结束。
推荐工作条件
值/单位
VCC ， SRP ， SRN ， STAT ， PG ，CE
PH
VFB
电压范围
（相对于GND ）
REGN ， LODRV ， TS
BTST ， HIDRV相对于GND
ISET
VREF
最大电压差
结温范围，T
J
存储温度范围，T
英镑
SRP- SRN
0.3 V至28 V
-2 V至30 V
0.3 V至14 V
0.3 V至6.5 V
0.3 V至34 V
0.3 V至3.3 V
3.3 v
-0.2 V至0.2 V
0 ° C至125°C
-55 ° C至155℃
电气特性
5.0 V
≤
V（ VCC ）
≤28
V， 0 ℃， <牛逼< + 125°C ，典型值是在T
A
= 25 ℃，相对于GND （除非另有说明）
参数
工作条件
V
VCC_OP
VCC输入电压工作范围
总输出放电电流（总和
电流为VCC的， BTST ， PH值，
SRP ， SRN ， VFB ） VFB
≤
2.1V
5
28
V
静态电流
I
OUT
V
UVLO
＆ LT ; V
VCC
＆ LT ; V
SRN
（ SLEEP ）
V
VCC
＆ GT ; V
SRN
, V
VCC
＆ GT ; V
UVLO
,
CE =低
I
AC
V
VCC
＆ GT ; V
SRN
, V
VCC
＆ GT ; V
VCCLOWV
,
适配器的电源电流为VCC引脚CE = HIGH，做过充电
V
VCC
＆ GT ; V
SRN
, V
VCC
＆ GT ; V
VCCLOWV
,
CE = HIGH ，充电， Qg_total = 20 NC ，
V
VCC
= 20 V
4
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1
2
25
15
1.5
5
A
mA
mA
mA
测试条件
民
典型值
最大
单位
2010 ，德州仪器
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电气特性（续）
5.0 V
≤
V（ VCC ）
≤28
V， 0 ℃， <牛逼< + 125°C ，典型值是在T
A
= 25 ℃，相对于GND （除非另有说明）
参数
充电电压调节
V
FB
反馈调节电压
充电电压调节精度
I
VFB
V
ISET1
V
IREG_CHG
K
ISET1
漏电流为VFB引脚
ISET电压范围
SRP- SRN电流检测电压
范围
充电电流设定因子（安培
充电ISET引脚上电流每伏）
V
IREG_CHG
= V
SRP
– V
SRN
RSENSE = 10毫欧
V
IREG_CHG
= 40毫伏
充电电流调节精度
V
IREG_CHG
= 20毫伏
V
IREG_CHG
= 5毫伏
V
IREG_CHG
= 1.5毫伏
I
ISET
V
UVLO
V
UVLO_Hys
V
LOWV_FALL
V
LOWV_RISE
V
SLEEP _FALL
漏电流流入ISET引脚
AC欠压阈值上升
AC欠压滞后，下降
下降阈值，禁用充电
上升阈值，恢复收费
SLEEP下降阈值
睡眠滞后
SLEEP上升延迟
睡眠延时下降
V
SLEEP_HYS
瑞星睡眠关机尖峰脉冲
SLEEP下降尖峰脉冲通电
输出过电压比较器
V
OV_RISE
V
OV_FALL
V
ACOV
V
ACOV_HYS
过压阈值上升
过压阈值下降
AC过压阈值上升
交流过电压下降滞后
交流过电压尖峰脉冲上升
交流过电压尖峰脉冲下降
热关断比较
T
关闭
T
SHUT_HYS
热关断上升
温度
热关断迟滞
热关断尖峰脉冲上升
热关断尖峰脉冲下降
温度的升高
降温
温度的升高
145
15
100
10
°C
°C
s
ms
延迟关闭充电
延迟恢复收费
由于V百分比
VFB
由于V百分比
VFB
测量VCC
31
104%
102%
32
1
1
1
33
V
V
ms
ms
VCC跌破SRN ，延迟拉起PG
VCC上升上面SRN ，延迟拉下
PG
VCC跌破SRN ，延迟进入
睡眠模式
VCC上升上面SRN ，延迟退出SLEEP
模式
V
VCC
– V
SRN
进入SLEEP
40
衡量VCC
V
ISET1
= 2 V
衡量VCC
3.65
3.85
350
4.1
4.35
100
500
1
30
100
30
4.5
150
输入欠压锁定比较器（ UVLO ）
4
V
mV
V
V
mV
mV
s
ms
ms
ms
-3%
-5%
–25%
–50%
5
3%
5%
25%
50%
100
nA
T
J
= 0 ° C至85°C
T
J
= -40 ° C至125°C
VFB = 2.1 V
–0.5%
–0.7%
2.1
0.5%
0.7%
100
2
100
nA
V
mV
A / V
V
测试条件
民
典型值
最大
单位
电流调节
VCC LOWV比较器
睡眠状态比较器（反向放保护）
输入过压比较器（ ACOV ）
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