PDF《上海钰泰科技》

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etasolution.com 上海钰泰提供行业领先的带路径管理的开关型充电方案 ETA6003 2.5A开关型含路径管理的锂电充电IC 产品特点 技术上领先国内同行 ? 与国际品牌相当的性能 ? 与国际品牌同步的技术 电源管理能效专家! 性价比领先业界、全集成自带路径管理的高容量锂电池快速充电方案! Rockchip(瑞芯微) MID方案正式导入! 开关型充电和动态路径管理 ? 效率高,适合>1A充电电流的场合 ? 智能手机,MID,大容量移动电源 ? 对比而言,线性充电,只需一个上管即可 同步开关型充电架构 动态路径管理 ? 在系统供电端和电池增加增加了开关(路径) ? 同时增加了外部电源到系统供电端的"路径" ? 电池失效或取出时,有外部电源时,系统正常仍然工作 ? 所谓"动态":系统高峰用电超过外部电源供电能力时,电池 反向供电,降低对外部电源(充电器)供电能力要求 锂电池充电发展历程 随着移动设备锂电池容量越来越大,充电电流需求越来越高,带路径管理的开关型充电已经成为主流和必选品. 线性充电 ? 单颗充电PMOS管??大电流发烫严重,效率低 ? ? 价格便宜,适合小电流 ? 代表产品 ? LTC4054 低级的开关 型充电 ? 电感+精密毫欧电阻 ? ? 初步解决效率问题 ? ? 外围复杂 ? ? 无反向截止,增加肖特基 反使效率降低5-8% ? ? 精密毫欧电阻昂贵 ? 代表产品 ? LP28300 ? SY6942 改进的开关 型充电 ? 电感+精密毫欧电阻+反向截止 ? ? 效率高 ? ? 外围复杂 ? ? 精密毫欧电阻昂贵 ? 代表产品 ? BQ24158 ? FAN5400 ? OZ8556 路径管理的 开关型充电 ? 电感+反向截止+路径管理 ? ? 效率高 ? ? 充电电流>2A ? ? 外围简单 ? ? 充电电流设定无需昂贵豪 欧级精密电阻 ? 代表产品 ? ETA6003 ? BQ24192 ? MP2625 *仅2A电流 ETA6003 产品性能 最高性价比! 业界率先推出,有两级充电电流设定的带动态路径管理的开关型充电IC! ? 动态路径管理,有外部电源情况下,没有锂电池仍然系统正常工作 ? 充电电路达2.5A,转换效率高达93%,满足最大容量的锂电池充电需求 ? 开关频率3MHz,适用于最严苛体积要求下的1-2.2uH电感. ? 无需昂贵的高精度精密电阻来设定充电电流,大幅节省成本 ? 专门针对不同输入电源(如适配器和USB),有两级充电电流设定,使外围更简洁 ? 动态输入电流检测,DPPM功能,保证任何前端电源输入限流下,找到维持输入电压的最大电流 ? 锂电过温截止,充电超时截止,短路保护,IC输入保护、过温保护,充电状态指示等所有锂电充电必需 的性能一应俱全 ? QFN3x3-16封装,占板小,外围最简洁的开关型充电IC ETA6003性能与竞争对手对比 ETA6003显然是最符合应用需求,同时性价比最高的产品! 2.5A的充电电流更适合4-8核主控对应的电池电容量! 产品特性 ETA6003 MP2625 OZ8556 充电电流 ? 2.5A ? 2A ? 4A* 电池反向截止 ? 有?有?有需要精密毫欧级电阻 ? 否?否?是两级充电电流设定 ? 有?无?无动态路径管理,电池至系统放电能力 ? 6A ? 2A, 假路径管理 ? 无路径管理 自动输入限流探测功能(DPPM) ? 有?有?无开关频率/电感 ? 3MHz/1-2.2uH 1.6MHz/1-2.2uH ? 1MHz/3.3uH 无电池检测 ? 有?有?无封装 ? QFN3x3-16 ? QFN3x4-20, ? 无散热片! ? QFN4x4-28 价格 ? 有优势 ? 无优势 ? 无优势 *靠精密电阻实现4A充电,精度非常差! ETA6003应用电路图 红框中是基本应用电路图 ETA6003 外围高压过压保护电路 (5V输入可省略) 外围全部是便宜的电阻、电容 元器件数目最简! ETA6003 PCB注意要点 PCB注意要点 输入电容需2颗10uF陶片电容 需分开PGND和GND,因PGND为大电流开关信号, 噪声很大,容易干扰芯片的控制部分接地(GND)端 优先将PIN10(即芯片控制部分的接地端GND)接上电 容,并通过二层走线连到IN端,如右图IC右侧的电容 然后再在IN和PGND之间最短距离放置另一输入电容 保持PGND和连接底部散热片的GND断开,放置 PGND的噪声影响GND 所有逻辑信号,如ENB等,需要接地代表逻辑"0"的话,请接GND,不要接PGND,PGND的噪声非常大 输入 电容 10uF 底部散热片 Vin通过第二层走线 输入 电容 10uF 此处不要连接! Vin通过第二层走线 系统端 应用解惑:是否需要限制输入总电流 起因 USB输出电流有限,是否应该在充电芯片的 前端加入限制总电流的限流器来防止USB接 口电压跌落. 结论 增加输入限制总电流不过是重复了USB输出 端本身就有的限流,无法防止开关充电IC真 正输入端的电压跌落,同时进一步降低了系 统可用的电流. 最好的办法还是使用ETA6003自带的DPPM 动态限流稳压功能. USB电源输出端 限流器 1A ± 5% 限流器 0.9A ± 5% 为了实现此处电压不跌落,再 增加一个限流值小10%的总电 流限制器,如下面深红色模块 开关充电 系统用电 为了此处电压不跌落,要保证A点电压不跌落.如果有深红 色模块限流器,系统用电折算到A点电流要小于900mA,而 如果没有深红色限流模块,则可增大10%,用满1A电流. A 可见增加了输入总限流器,反而是限制了系统用电的总电流 并和USB供电端的限流重复,一般而言没有必要 开关充电 输入端 应用指南:输入动态限流稳压和两级充电 输入动态限流稳压功能 一般系统无法预知用户用的充电设备有多大 的电流输出.而开关型充电通常拉较大的电 流给系统电池充电,如果没有动态限流稳压 功能,则会拉死充电设备的接口造成充电设 备误以为短路而保护. ETA6003自主IP的输入动态限流稳压功能, 就是能够实时监控前端输出设备的电流和电 压,当发现输入电流不够的时候,可以自动 调整充电电流,而保证输入电压大于4.3V, 既可以充分用到了充电设备的最大电流,又 可以保证充电设备的接口不被拉死而误触发 短路保护. ETA6003独有的二级充电 ETA6003有两个充电电压设定PIN脚,分别是 Pin11(ISET1)和Pin12(ISET2) 另ETA6003有一个充电选择PIN脚,PIN13: USB_DET 假设ISET1通过电阻设定的充电电流大,而ISET2 设定的小.当系统需要大电流快速充电时,可以 将USB_DET置低,此时ETA6003选择将ISET1设置 的充电电流,而系统发现输入是供电能力较小的 USB时,则可反之将USB_DET拉高,ETA6003选择ISET2设置的充电电流 此功能为ETA6003独有,省却外部再加MOSFET 来切换不同的充电电流 ETA6003 系统端 应用解惑:500mA USB输入怎么办? 系统主控应对步骤 ① 系统主控发现插入USB,供电电流可 能较低 ② 系统主控置ETA6003的USB_DET为高, ETA6003因此选择 ISET2设定的充电 电流(系统设计此充电电流为应对 USB输入的低电流充电的电阻设定) ③ 系统主控检查锂电池电压够高,可以 供出电流给系统补电 ④ 上述条件满足,开启系统用电, ETA6003自动触发输入自动限流检测 和动态路径管理功能 ⑤ 当系统用电降低时,ETA6003自动以 ISET2的电阻设定,低电流地给电池 充电,不影响USB接口 USB电源输出端 限流器 0.5A ± 5% 动态路径 管理 系统用电 ETA6003 ETA6003无法在输入能量有限的时候产生能量来供给系统用电, 但是可以从系统电池中尽可能的挖掘能量给系统供电! DPPM自 动限流检 测维持在 4.3V 开关充电 + ETA6003的二级充电、输入自动限流检测DPPM和动态路径管理同时发挥作用 锂电池 当输入电源的功率本身就小于系统工作需要的功率时,ETA6003的系统供电图 此路为输入电源 可供最大电流 此路为锂电池 可供最大电流 两者相加,最 大电流供系统 应用指南:电流检测特性和VBAT负载 ? ETA6003可以自动调节充电电流实现完整的锂电池充电,一般不 需要了解此功能 ? 若主控希望了解实际充电电流,可通过此图的对应关系,量测 Iset电压来得到实际充电电流