サーミスタ入力を装備した スタンドアロン・リニア...
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LTC4061
14061fd
標準的応用例
サーミスタ入力を装備した スタンドアロン・リニア・リチウム
イオン・バッテリ・チャージャ
800mA 1セル・リチウムイオン・バッテリ・チャージャ (C/10終了)
全充電サイクル(1100mAhバッテリ)
VCC
TIMERPROGIDET
BAT800mA
VIN4.3V TO 8V
4.2VSINGLE-CELLLi-Ion BATTERY
+
619Ω
1µF
ACPR
NTC
LTC4061
GND
4061 TA01a
CHRGEN
C/5
TIME (HOURS)0 0.5 1.5 2.5 3.0
CHAR
GE C
URRE
NT (m
A) BATTERY VOLTAGE (V)
2.0
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
4.3
4.2
4.1
4.0
3.9
3.8
3.7
3.6
3.5
3.4
4061 TA01b
1.0
BATTERYCURRENT
BATTERYVOLTAGE
VCC = 5VTA = 25°C
特長■プログラム可能な充電電流:最大1A■ 1セル・リチウムイオン・バッテリをUSBポートから直接充電■ ±0.35%精度のプリセット充電電圧■サーミスタ入力により、温度制限充電が可能■入力電源検出ロジック出力■サーマル・レギュレーションにより、 過熱の恐れなく最大充電レートを実現■プログラム可能な充電電流検出/終了■プログラム可能な充電終了タイマ■ Smart Pulsing エラー通知機能■ SmartStart™により、バッテリ寿命を最長化■ シャットダウン時のチャージャの消費電流:20μA■ 高さの低い(0.75mm)10ピン(3mm×3mm)DFNパッケージ
アプリケーション■ ハンドヘルド・コンピュータ■ 携帯用MP3プレーヤ■ デジタル・カメラ
概要LTC®4061は、1セル・リチウムイオン・バッテリ向けの多機能で柔軟性の高いスタンドアロン・リニア・チャージャです。このデバイスはUSB電源仕様の範囲内で動作可能です。
LTC4061は充電終了方式として、プログラム可能な充電時間に基づく方法と、プログラム可能な充電電流に基づく方法の2つがあります。また、アプリケーションの要求に応じて、CHRGオープンドレイン・ステータス・ピンがバッテリ充電状態を示すように設定することが可能です。バッテリ寿命と信頼性を最大限に向上させるための安全機能として、NTCバッテリ温度検知やSmartStart充電アルゴリズムも搭載しています。
MOSFETを内蔵するアーキテクチャにより、外付けのセンス抵抗やブロッキング・ダイオードが不要です。内蔵のサーマル・フィードバックは、高電力動作時や高周囲温度条件下でチップの温度を一定に保つように充電電流を調整します。充電電流は1本の外付け抵抗でプログラムされます。LTC4061は、電力供給状態でシャットダウン・モードに入り、消費電流を20μAまで、バッテリ流出電流を5μA以下に低減できます。
この他に、スマート再充電、USB C/5電流設定入力、低電圧ロックアウト、AC検出ロジックなどの機能を搭載しています。L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴはリニアテクノロジー社の登録商標です。SmartStart、ThinSOTおよびPowerPathはリニアテクノロジー社の商標です。他のすべての商標はそれぞれの所有者に所有権があります。6522118を含む米国特許によって保護されています。
LTC4061
24061fd
ピン配置
TOP VIEW
10
9
6
7
811
4
5
3
2
1 VCC
PROG
IDET
EN
C/5
BAT
NTC
TIMER
ACPR
CHRG
DD PACKAGE10-LEAD (3mm × 3mm) PLASTIC DFN TJMAX = 125°C, θJA = 40°C/W (NOTE 3)
EXPOSED PAD (PIN 11) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB
発注情報
鉛フリー仕様 テープアンドリール 製品マーキング パッケージ 温度範囲LTC4061EDD#PBF LTC4061EDD#TRPBF LBJS 10-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN –40°C to 85°Cさらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。非標準の鉛ベース仕様の製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。鉛フリー仕様の製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
VCC Input Supply Voltage l 4.3 8 V
ICC Input Supply Current Charge Mode (Note 4), RPROG = 10k Standby Mode, Charge Terminated Shutdown (EN = 5V, VCC < VBAT or VCC < VUV)
l
l
l
240 130 20
500 300 50
µA µA µA
VFLOAT VBAT Regulated Output Voltage 0 ≤ TA ≤ 85°C
4.185 4.175
4.2 4.2
4.215 4.225
V V
IBAT BAT Pin Current RPROG = 10k, Constant Current Mode RPROG = 1.25k, Constant Current Mode Standby Mode, Charge Terminated, VBAT = 4.2V Shutdown Mode, VBAT = 4.2V
l
l
l
l
93 760
100 800 –3.5 ±1
107 840 –7 ±5
mA mA µA µA
VPROG PROG Pin Voltage RPROG = 10k, Constant Current Mode RPROG = 1.25k, Constant Current Mode
0.97 0.97
1 1
1.03 1.03
V V
VACPR ACPR Output Low Voltage IACPR = 5mA 0.1 0.25 V
VCHRG CHRG Output Low Voltage ICHRG = 5mA 0.1 0.25 V
ITRIKL Trickle Charge Current VBAT < VTRIKL, RPROG = 10k VBAT < VTRIKL, RPROG = 1.25k
6 60
10 80
14 100
mA mA
VTRIKL Trickle Charge Threshold Voltage VBAT Rising Hysteresis
2.8 2.9 100
3 V mV
VUV VCC Undervoltage Lockout Voltage From Low to High Hysteresis
3.7 3.8 200
3.9 V mV
VASD VCC – VBAT Lockout Threshold Voltage VCC from Low to High, VBAT = 4.3V VCC from High to Low, VBAT = 4.3V
145 10
190 45
230 75
mV mV
絶対最大定格 (Note 1)入力電源電圧(VCC) ................................................−0.3~10VEN、ACPR、CHRG、NTC、PROG,C/5、BAT ................................................................. −0.3V~10VTIMER、IDET .................................................. −0.3V~VCC+0.3VBAT短絡時間 .....................................................................連続VCCピン電流 .......................................................................... 1ABATピン電流 ......................................................................... 1A最大接合部温度(Note 5) ...............................................125℃動作温度範囲(Note 2) ......................................−40℃~85℃保存温度範囲...................................................−65℃~125℃
電気的特性 lは全動作温度範囲の規格値を意味する、それ以外はTA = 25℃での値。注記がない限り、VCC = 5V。
LTC4061
34061fd
Note 1:絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える可能性がある。
Note 2:LTC4061は0℃~70℃の温度範囲で性能仕様に適合することが保証されている。 −40℃~85℃の動作温度範囲での仕様は設計、特性評価および統計学的なプロセス・コントロールとの相関で確認されている。
Note 3:パッケージの露出した裏面をPCボードに正しく半田付けしないと、熱抵抗が40℃/Wよりもはるかに大きくなる。
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
REN EN Pin Pull-Down Resistor l 2 3.4 5 MΩ
VEN EN Input Threshold Voltage EN Rising, 4.3V < VCC < 8V Hysteresis
0.4 0.7 70
1 V mV
VCT Charge Termination Mode Threshold Voltage
VTIMER from High to Low Hysteresis
0.4 0.7 50
1 V mV
VUT User Termination Mode Threshold Voltage
VTIMER from Low to High Hysteresis
3.9 4.2 50
V mV
IDETECT Charge Current Detection Threshold RDET = 1k, 0 ≤ TA ≤ 85°C RDET = 2k, 0 ≤ TA ≤ 85°C RDET = 10k, 0 ≤ TA ≤ 85°C RDET = 20k, 0 ≤ TA ≤ 85°C
90 45 8
3.8
100 50 10 5
110 55 12 6.2
mA mA mA mA
ΔVRECHRG Recharge Threshold Voltage VFLOAT – VRECHRG, 0 ≤ TA ≤ 85°C 65 100 135 mV
tSS Soft-Start Time IBAT from 0 to ICHRG 100 µs
tTERM Termination Comparator Filter Time Current Termination Mode 0.8 1.5 2.5 ms
tRECHRG Recharge Comparator Filter Time 3 7 14 ms
tTIMER Charge Cycle Time CTIMER = 0.1µF 2.55 3 3.45 hr
RC/5 C/5 Pin Pull-Down Resistor l 2 3.4 5 MΩ
VC/5 C/5 Input Threshold Voltage C/5 Rising, 4.3V < VCC < 8V Hysteresis
0.4 0.7 70
1 V mV
VNTC-HOT NTC Pin Hot Threshold Voltage VNTC Falling VNTC Rising
0.35 • VCC 0.36 • VCC
V V
VNTC-COLD NTC Pin Cold Threshold Voltage VNTC Rising VNTC Falling
0.76 • VCC 0.75 • VCC
V V
VNTC-DIS NTC Pin Disable Threshold Voltage VNTC Falling Hysteresis
70 85 50
100 mV mV
fCHRG NTC Fault Pulsing Frequency Current/User Termination Mode Time Termination Mode CTIMER = 0.1µF
1
1.5 1.5
2
Hz Hz
TLIM Junction Temperature in Constant Temperature Mode
105 °C
RON Power FET On-Resistance (Between VCC and BAT)
VBAT = 3.85V, ICC = 175mA, RPROG = 2k 375 mΩ
Note 4:電源電流にはPROGピンとIDETピンの電流(それぞれ約100μA)が含まれるが、BATピンを通してバッテリに供給される電流(約100mA)は含まれない。
Note 5:このICはデバイスを一時的な過負荷状態から保護する過温度保護を含んでいます。過温度保護は接合部温度が最大動作温度を超えると働きます。規定された最大動作接合部温度を超えた継続的な動作はデバイスの信頼性を損なう可能性があります。
電気的特性 lは全動作温度範囲の規格値を意味する、それ以外はTA = 25℃での値。注記がない限り、VCC = 5V。
LTC4061
44061fd
標準的性能特性
CHARGE CURRENT (mA)0
V BAT
(V)
600 1000
4061 G01
200 400 800
4.26
4.24
4.22
4.20
4.18
4.16
4.14
4.12
4.10
VCC = 5VRPROG = 1k
TEMPERATURE (°C)–50
V FLO
AT (V
)
4.215
4.210
4.205
4.200
4.195
4.190
4.185–25 0 25 50
4061 G02
75 100
VCC = 5VRPROG = 10k
4061 G03
VCC (V)4.0
V FLO
AT (V
)
8.05.0 6.0 7.04.5 5.5 6.5 7.5
4.26
4.24
4.22
4.20
4.18
4.16
4.14
4.12
4.10
RPROG = 1kTA = 25°CIBAT = 10mA
VPROG (V)0
I BAT
(mA)
1200
1000
800
600
400
200
00.2 0.4 0.6 0.8
4061 G04
1.0 1.2
VCC = 5VRPROG = 1kC/5 = 5VVTIMER = 5V
–50 –25 0 25 50 75 100TEMPERATURE (°C)
V PRO
G (V
)
4061 G05
1.006
1.004
1.002
1.000
0.998
0.996
0.994
RPROG = 10kC/5 = VCC
VCC = 4.3V
VCC = 8V
4061 G06VCC (V)
4.0
V PRO
G (V
)
8.05.0 6.0 7.0
1.006
1.004
1.002
1.000
0.998
0.996
0.9944.5 5.5 6.5 7.5
VCC = 5VVBAT = 4VRPROG = 10kC/5 = 5V
–50 –25 0 25 50 75 100TEMPERATURE (°C)
I TRI
CKLE
(mA)
84
82
80
78
76
4061 G07
VCC = 5VVBAT = 2.5VRPROG = 1.25k
–50 –25 0 25 50 75 100TEMPERATURE (°C)
V TRI
CKLE
(V)
2.96
2.94
2.92
2.90
2.88
2.86
2.84
4061 G08
VCC = 5VRPROG = 1.25k
VBAT (V)3.0
I BAT
(mA)
550
450
350
250
150
503.8
4061 G09
3.2 3.4 3.6 4.0
VCC = 5VRPROG = 2k
C/5 = 5V
C/5 = 0V
安定化されたバッテリ出力 (フロート)電圧と充電電流
安定化されたバッテリ出力 (フロート)電圧と温度
PROGピン電圧と温度 (定電流モード)充電電流とPROGピン電圧
トリクル充電電流と温度トリクル充電スレショルド電圧と 温度 充電電流とバッテリ電圧
安定化されたバッテリ出力 (フロート)電圧と電源電圧
PROGピン電圧とVCC (定電流モード)
LTC4061
54061fd
標準的性能特性
NTCフォールトパスル周波数とVCC NTCフォールトパルス周波数と温度
サーマル・レギュレーション時の 充電電流と周囲温度 充電電流と電源電圧 再充電スレッショルド電圧と温度
パワーFETオン抵抗と温度
内蔵充電タイマと温度
定電圧ロックアウト電圧と温度 充電電流とバッテリ電圧
–50 –25 0 25 50 75 100TEMPERATURE (°C)
t TIM
ER (M
INUT
ES)
195
190
185
180
175
170
165
4061 G10
CTIMER = 0.1µF
VCC = 4.3V
VCC = 8V
4061 G11VCC (V)
4.0
f CHR
G (H
z)
8.05.0 6.0 7.0
1.60
1.55
1.50
1.45
1.40
1.35
1.304.5 5.5 6.5 7.5
CTIMER = 0.1µF
TEMPERATURE (°C)–50
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2–25 0 25 50
4061 G12
75 100
CTIMER = 0.1µF
VCC = 8V
VCC = 4.3V
f CHR
G (H
z)
TEMPERATURE (°C)–50 –25
0
I BAT
(mA)
400
1000
0 50 75
4061 G13
200
800
600
25 100 125
RPROG = 1.25k
ONSET OF THERMALREGULATION
RPROG = 2k
4061 G14VCC (V)
4.0
I BAT
(mA)
8.05.0 6.0 7.0
104
102
100
98
964.5 5.5 6.5 7.5
VCC = 5VVBAT = 4VC/5 = 5VRPROG = 10k
TEMPERATURE (°C)–50
V REC
HARG
E (V
)
4.16
4.14
4.12
4.10
4.08
4.06
4.04–25 0 25 50
4061 G15
75 100
VCC = 8V
VCC = 4.3V
TEMPERATURE (°C)–50
500
450
400
350
300
250–25 0 25 50
4061 G16
75 100
VCC = 4VIBAT = 200mA
4061 G17TEMPERATURE (°C)
–50 25 75–25 0 50 100
V UV
(V)
3.900
3.875
3.850
3.825
3.800
3.775
3.750
3.725
3.700
4061 G18VBAT (V)
0
I BAT
(mA)
3.0
900
800
700
600
500
400
300
200
100
00.5 4.51.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0
LTC4061
64061fd
4061 G19
TEMPERATURE (°C)–50 25 75–25 0 50 100
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
4061 G20
TEMPERATURE (°C)–50 25 75–25 0 50 100
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
TEMPERATURE (°C)–50
V EN
(mV)
900
850
800
750
700
650
600–25 0 25 50
4061 G21
75 100
VCC = 5V
4061 G22
TEMPERATURE (°C)–50 25 75–25 0 50 100
V C/5
(mV)
900
850
800
750
700
650
600
VCC = 5V
TEMPERATURE (°C)–50
I CC
(µA)
70
60
50
40
30
20
10–25 0 25 50
4061 G23
75 100
EN = VCC
VCC = 4.3V
VCC = 8V
VCC = 5V
I ACP
R (m
A)
4061 G24
VACPR (V)0 41 2 3
160
140
120
100
80
60
40
20
0
VCC = 5VVBAT = 4V
TA = –40°C
TA = 25°C
TA = 90°C
4061 G25
TEMPERATURE (°C)–50
V CHR
G (V
)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
025 75–25 0 50 100
VCC = 5VICHRG = 5mA
4061 G26
TEMPERATURE (°C)–50
V ACP
R (V
)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
025 75–25 0 50 100
VCC = 5VIACPR = 5mA
VCHRG (V)0
I CHR
G (m
A)
160
140
120
100
80
60
40
20
01 2 3 4
4061 G27
VCC = 5VVBAT = 4V
TA = 25°C
TA = –40°C
TA = 90°C
標準的性能特性
ENピンプルダウン抵抗と温度
C/5ピンスレッショルド電圧 (ハイからロー)と温度
C/5ピンプルダウン抵抗と温度
CHRGピン、出力ロー電圧と温度 ACPRピン、出力ロー電圧と温度
シャットダウン時消費電流と温度及びVCC
ENピンスレッショルド電圧 (オンからオフ)と温度
ACPRピン電流―電圧カーブ
CHRGピン電流―電圧カーブ
LTC4061
74061fd
ピン機能BAT(ピン1):充電電流出力。このピンは充電電流をバッテリへ供給し、最終フロート電圧を4.2Vへ安定化します。
NTC(ピン2):NTC(負の温度係数)サーミスタ温度監視回路への入力。通常動作でサーミスタをNTCピンとグランド間に接続し同じ値の抵抗をNTCピンとVCC間に接続します。このピンの電圧が高温で0.35 • VCCより低くなるか、あるいは低温で0.76 • VCCを超えると、充電は一時停止され内部のタイマは停止しCHRGピン出力は1.5Hzでパスルし始めます。このピンを0.016 • VCC以下に引き下げるとNTC機能は停止します。それぞれの入力コンパレーターの閾値に対するヒステリシスが約2℃程度あります。
TIMER(ピン3):タイマ設定及び終了の選択ピン。このピンは充電サイクルの終了にどの方法を用いるかを選択します。コンデンサ、CTIMERをグランドへ接続することにより充電時間による終了を選択します。充電時間は次式で求めることが出来ます。
TIMEC
µFor
C µFTIME(HOURS)
TIMER
TIMER
(HOURS) •.
. •
=
=
3HOURS0 1
0 1HOURS( )3
TIMERピンをグランドに接続すると充電電流による終了を選択するのに対しTIMERピンをVCCに接続するとユーザによる終了を選択します。電流とユーザによる終了に関するより詳しい情報はアプリケーション情報をご参照ください。
ACPR(ピン4):オープンドレインの電源状態出力。電源状態表示ピンはプルダウンとハイインピーダンスの2つの状態があります。この出力はロジックインターフェイスやLEDドライバーとして使用できます。プルダウン状態では10mAの電流引き込み能力のあるNMOSトランジスタがACPRピンを引き下げます。このピンの状態はVCCとBATピンの値によって決まります。VCCはVBATより190mV以上高く、かつVUVLOよりも高い必要があります。詳しくはアプリケーション情報をご参照ください。
CHRG(ピン5):オープンドレインの充電状態出力。充電状態表示ピンはプルダウンと1.5Hzもしくは6Hzのパルス及びハイインピーダンスの3つの状態があります。この出力はロジックインターフェイスもしくはLEDドライバとして使用できます。プルダウン状態では10mAの電流引き込み能力のあるNMOSトランジスタがCHRGピンを引き下げます。このピンの状態はIDETECTの値と使用する終了方法及びNTCピンの状態によって決まります。詳しくはアプリケーション情報をご参照ください。
C/5(ピン6):C/5イネーブル入力。このピンはUSB電源で充電している場合にUSBポートから引く電流量を制御します。ロジック“H”をC/5ピンに加えるとPROGピンによって設定された電流値の100%に電流を制限します。ロジック“L”をC/5ピンに加えるとPROGピンによって設定された電流値の20%に制限します。内蔵3MΩプルダウン抵抗により低い電流状態に初期設定されています。
EN(ピン7):チャージャ・イネーブル入力。ロジック“H”をENピンに加えるとチャージャはシャットダウン・モードに入ります。消費電流は50μA以下になります。このピンにロジック“L”を加えると充電をイネーブルします。内蔵3MΩプルダウン抵抗によりイネーブル状態に初期設定されています。
IDET(ピン8):電流検出値設定ピン:電流検出値IDETECTは1本の抵抗RDETECTをグランドへ接続することによって設定されます。IDETECTは次式により設定されます。
IRR
IV
Ror
RV
I
DETECTPROG
DETCHG
DET
DETDETECT
= =
=
10100
100
•
充電電流がIDETECT以下になるとCHRGピンはハイインピーダンスになります。IDETECTはIDETピンを直接PROGピンに接続することにより設定された充電電流の1/10に設定されます。IDETピンが接続されていない場合、充電時間が経過し充電サイクルが終了するまでCHRG出力はプルダウン状態を維持します。詳しくはアプリケーション情報をご参照ください。
このピンは約2.4Vにクランプされています。このピンをそのクランプ電圧を超えて駆動することは避けてください。
LTC4061
84061fd
ブロック図
ピン機能PROG(ピン9):充電電流設定及び充電電流監視ピン。充電電流は1本の抵抗RPROGをこのピンからグランドに接続することにより設定されます。定電流モードで充電中このピンは1Vにサーボされます。次式をより、このピンの電圧は充電電流を測定する為に使用することが出来ます。
IVRBATPROG
PROG= • 1000
VCC(ピン10):正入力電源電圧。バッテリ・チャージャへ電源を供給します。このピンは1μFのコンデンサでグランドへバイパスしてください。
GND(露出パッド・ピン11):グランド。このピンはパッケージ裏面の露出したパッドです。熱抵抗を最小にする為に必ずPCボードの銅箔へ半田付けしてください。
–
+
– +
– +
11983
CA
MA
1.2V
2.9V
PROGIDET
RDETCTIMER RPROG
0.1V TO BAT
0.2V
1V
0.1V
–+–+C3C2
LOGIC
TA
TDIE
105°C
SHDN
4061 BD
GND
– +VA
BAT
1000×1×1×
VCC
1
10
IDETECT
RECHRG
4.1V
TO BAT
EN
3M
SEL
TIMER
COUNTER
OSCILLATOR
NTC
LOGIC
EN
C/5
C/5
C/5
STOP
CHRG
ACPR
3M
5
6
7
–
+
C1
ACPR4
2
HOT COLD DIS
LTC4061
94061fd
動作LTC4061は1セル・リチウムイオン・バッテリ充電用に設計されています。定電流/定電圧充電アルゴリズムを使用してチャージャは最大1Aの充電電流を供給し、最終フロート電圧精度は±0.35%です。LTC4061は内部にPチャンネルパワーMOSFETとサーマルレギュレーション回路を内蔵しています。ブロッキングダイオードもセンス抵抗も必要としないので基本的な充電回路なら外部部品は2個です。
通常動作充電サイクルはVCCピンの電圧がUVLOレベルを超え、放電されたバッテリがBATピンに接続された時に開始します。もしBATピンの電圧が2.9V以下の場合チャージャはトリクル充電モードに入ります。このモードではLTC4061は設定された充電電流の1/10を供給しフル充電する為に安全なレベルまでバッテリ電圧を引き上げます。
一度BATピン電圧が2.9Vを超えると、チャージャは定電流モードに入り設定された充電電流がバッテリへ供給されます。BATピン電圧が最終フロート電圧(4.2V)に近づくとLTC4061は定電圧モードに入りバッテリが満充電になるように電流は減少していきます。
LTC4061はいくつかの充電サイクル終了方法を持っています。TIMERピンに外付けコンデンサを接続することにより内蔵タイマを有効にし、設定された時間が経過すると充電サイクルを終了します。TIMERピンをグランドに接続しIDETピンに抵抗を接続すると、チャージャが定電圧モードの時に充電電流が設定された値以下に落ちた場合に充電サイクルを終了します。TIMERピンをVCCに接続すると内部の終了を無効にし、EN入力ピンを通して外部からユーザにより充電終了を可能にします。充電終了方法についてのより詳しい情報はアプリケーション情報をご参照ください。
充電電流の設定充電電流は1本の抵抗をPROGピンからグランドへ接続して設定します。チャージャが定電流モードの時PROGピンの電圧は1Vです。バッテリ充電電流はPROGピンから流れ出る電流の1000倍です。設定抵抗と充電電流は次式により求められます。
RV
II
VRPROG
CHGCHG
PROG= =1000 1000
,
すべてのモードにおいてBATピンから出力される充電電流はPROGピンの電圧をモニタし、次式を用いて求めることが出来ます。
IVRBATPROG
PROG= • 1000
SmartSartLTC4061は最初に電源が投入された時やシャットダウンから復帰した時にバッテリ電圧を確認します。もしBATピンの電圧が再充電スレショルドの4.1Vよりも低いと(バッテリ容量の80-90%に相当)LTC4061は充電モードに入り充電サイクルを開始します。もしBATピンの電圧が4.1Vよりも高いとLTC4061はスタンバイ・モードに入り、充電は開始しません。この機能は不必要な充電サイクルの回数を減らし、バッテリ寿命を長くします。
自動再充電チャージャがスタンバイ・モードの時LTC4061はBATピンの電圧を常にモニタしています。BATピンの電圧が4.1V以下に下がったら充電サイクルは自動的に再開され、内蔵タイマは設定された時間の50%にリセットされます(時間による終了を使用している場合)。この機能は周期的に充電サイクルを開始させる必要性をなくしバッテリを常に満充電に保ちます。ユーザによる終了モードの場合には自動再充電機能は無効になります。
サーマルレギュレーション内部サーマル・帰還ループにより、ダイ温度が予め設定された値105℃を超えようとするとプログラムされた充電電流が減少します。この機能により、LTC4061は過度の温度上昇から保護されるので、LTC4061を損傷するおそれなしに、特定の回路基板の電力処理能力の限界を広げることができます。ワーストケースの条件ではチャージャが自動的に電流を減らすという保証があるので、特定のアプリケーションに対して充電電流を(ワーストケースではなく)標準的周囲温度にしたがって設定することができます。
LTC4061
104061fd
動作低電圧ロックアウト(UVLO)内部低電圧ロックアウト回路は入力電圧を監視し、VCCが低電圧ロックアウト・スレッショルド(3.8V)を超すまでチャージャをシャットダウン・モードに保ちます。UVLO回路には200mVのヒステリシスが組み込まれています。さらに、パワーMOSFETの逆電流に対する保護のため、VCCがバッテリ電圧より45mV以上高くないと、UVLO回路はチャージャをシャットダウン・モードに保ちます。145mVのヒステリシスがチャージャをシャットダウン・モードに入ったり出たりを繰り返すことを防ぎます。
マニュアル・シャットダウン充電サイクルのどの点でもENピンをハイに引き上げることでチャージャをシャットダウン・モードにすることが出来ます。これは消費電流を50μA以下に、バッテリの漏れ電流を2μA以下に減少させます。新しい充電サイクルはENピンをフロートにするかローに引き下げることにより開始します。
もしシャットダウンが必要ない場合は、ENピンに何も接続しなければ回路を常に動作状態にします。
トリクル充電及び欠陥のあるバッテリの検出BATピンの電圧がトリクル充電のスレショルド2.9V(VTRIKL)以下の場合チャージャは充電電流を設定された値の10%に減少させます。もしバッテリが設定された時間の25%以上の時間トリクル充電であれば、チャージャは充電中止しバッテリに欠陥のあることを示すFAULT状態になります。1LTC4061はFUALT状態をオープンドレイン出力のCHRGピンを方形波で駆動することにより表示します。この発振のデューティ・サイクルは50%でその周波数はCTIMERによって次式によって設定されます。
fµF
CHzCHRG
TIMER=
0 16
.•
CHRGピンによって駆動されるLEDはユーザにバッテリの交換が必要であることを知らせるパルスのパターンを表示します。FAULT状態から出るにはEN入力をトグルするかVCCに与える電源を一度切って再投入することによりチャージャを再始動させてください。
充電状態表示(CHRG)充電状態表示ピンには3つの状態があります:プルダウン、1.5Hzもしくは6Hzのパルス、そしてハイインピーダンスです。プルダウン状態ではNMOSトランジスタがCHRGピンを引き
下げ10mAまで引き込むことが可能です。プルダウン状態はLTC4061がバッテリを充電中でその充電電流がIDETECT(外部部品RDETにより設定)よりも大きいことを示します。ハイインピーダンス状態は充電電流がIDETECT以下に下がったことを示します。IDETECTピンに何も接続されていない場合(RDET = ∞、IDETEDT = 0)CHRGピンのハイインピーダンス状態はLTC4061が充電中ではないことを示します。
スマートパルス・エラー機能LTC4061はCHRGプルダウンピンに2つの異なるパルス状態を持っています:
1.欠陥のあるバッテリを検出した時は6Hz(50%デューティ・サイクル)(トリクル充電及び欠陥のあるバッテリの検出を参照)
2. NTC温度条件範囲外の時は1.5Hz(時間による充電終了を使用している場合25%デューティ・サイクル、電流による充電終了もしくはユーザによる終了を使用している場合50%デューティ・サイクル)
NTCサーミスタ(NTC)バッテリの温度は負温度係数(NTC)サーミスタをバッテリ・パックの近くに配置して測定します。NTC回路を図1に示します。この機能を利用するには、NTCサーミスタRNTCをNTCピンとグランドの間に接続し、抵抗RNOMをNTCピンからVCCに接続します。RNOMは、選択したNTCサーミスタの25℃での値(この値はVishay NTHS0603N01N1003Jサーミスタの場合100KΩ)に等しい値の1%抵抗にします。NTCサーミスタの抵抗値、RHOTがRNOMの値の0.53倍もしくは約40℃のときの値に相当する約53KΩより小さくなると、LTC4061はホールド・モードになります。ホールド・モードでは、タイマの進行を止め、サーミスタが有効温度に戻ったことを示すまでは充電サイクルを停止します。温度が下がるにつれ、NTCサーミスタの抵抗値は上がります。LTC4061はNTCサーミスタの値がRNOMの値の3.26倍に増加するとホールド・モードになるように設計されています。この値はRCOLDとします。Vishay NTHS0603N01N1003Jサーミスタの場合、この値は326kΩで、これは約0℃に相当します。高温と低温コンパレータはそれぞれ約2℃のヒステリシスをもっており、トリップ点近くでの発振を防ぎます。NTC機能を無効にするにはNTCピンをグランドに接続します。詳しくはアプリケーション情報を参照ください。1 欠陥のあるバッテリの検出機能は時間による終了を使用している場合のみ有効。
LTC4061
114061fd
動作
図1. NTC回路情報
–
+
–
+
–
+
0.35 • VCC
0.76 • VCC
0.016 • VCC
TOO COLD
TOO HOT
ENABLE
RNTC
RNOM
2
LTC4061
VCC
4061 F01
NTC
アプリケーション情報
充電終了方法の設定LTC4061はいくつかの方法の中のひとつを用いて充電サイクルを終了できるので、設計者は理想的な充電終了アルゴリズムを選定する際に高い柔軟性持つことが出来ます。表1は異なる終了方法とその動作についての簡単な説明です。
充電時間による終了コンデンサ(CTIMER)をTIMERピンに接続することによりタイマを有効にし、充電時間による終了を選択します。全体の充電時間は次式にて設定されます。
TIME(HOURS)C
µFHOURSTIMER
.•=
0 13
表1
方法充電時間による終了モード
充電電流による終了
TIMER0.1µF to
GND
IDETRDET to
GND
充電の詳細3時間充電。3時間充電後チャージャは充電を停止しスタンバイ・モードに入る。再充電サイクルは1.5時間継続
3時間充電。3時間充電後チャージャは充電を停止しスタンバイ・モードに入る。再充電サイクルは1.5時間継続充電電流がIDET以下になるまで充電しその後スタンバイ・モードに入る。
プルダウン状態 充電中の場合。ハイインピーダンス状態 充電停止の場合。充電状態でかつNTCを使用している場合パスル状態あり。
プルダウン状態 充電中の場合。ハイインピーダンス状態 充電停止の場合。充電状態でかつNTCを使用している場合パスル状態あり。
CHRGピン出力の詳細プルダウン状態 IBAT > IDETの場合。ハイインピーダンス状態 IBAT < IDETECTもしくは充電停止の場合。充電状態でかつNTCを使用している場合パスル状態あり。
プルダウン状態 IBAT > IDETECTの場合。ハイインピーダンス状態 IBAT < IDETECTもしくは充電停止の場合。充電状態でかつNTCを使用している場合パスル状態あり。
0.1µF toGND
GND RDET toGND
ユーザ選択による充電終了
VCC RDET toGND
連続充電
連続充電。SmartStartは無効
VCC NC 連続充電。SmartStartは無効
プルダウン状態 充電中の場合。ハイインピーダンス状態 充電停止の場合。充電状態でかつNTCを使用している場合パスル状態あり。
プルダウン状態 充電中の場合。ハイインピーダンス状態 充電停止の場合。充電状態でかつNTCを使用している場合パスル状態あり。
GND NC
NC
LTC4061
124061fd
アプリケーション情報設定された充電時間が過ぎれば、充電サイクルは終了しチャージャはスタンバイ・モードに入ります。一連の再充電サイクルはプログラムされた時間の50%を経過すると終了します。IDETピンがCHRGピンの挙動を決定します。抵抗(RDET)をIDETピンからグランドへ接続することにより充電電流検出スレショルド、IDETECTを設定します。
IRR
IV
Ror
RV
I
DETECTPROG
DETCHG
DET
DETDETECT
= =
=
10100
100
•
充電電流(IBAT)がIDETECTよりも大きい時、CHRGピン出力はプルダウン状態になります。チャージャが定電圧モードに入り、充電電流がIDETECT以下に下がるとCHRGピン出力はハイインピーダンスになり、バッテリがほとんど満充電であることを表します。CHRGピン出力は充電時間が経過した場合にもハイインピーダンスになります。IDETピンに何も接続しないとCHRGピン出力は充電時間が経過し充電サイクルが終了するまでプルダウン状態を継続します。
図2は充電時間による終了を使用した充電電流500mA設定の充電回路です。定電圧モードで充電電流が100mA(RDETにより設定)より小さくなると、CHRGピン出力はLEDを消灯します。これはユーザにバッテリがほとんど満充電で使用可能であることを知らせます。LTC4061は内蔵タイマが3時間(CTIMERにより設定)経過するまでバッテリを充電し続けます。再充電サイクルではLTC4061は内蔵タイマが1.5時間経過するまでバッテリを充電し続けます。図3はLTC4061チャージャの充電時間による終了使用時の動作説明です。
充電電流による終了TIMERピンをグランドに接続することにより充電電流による終了を選択します。この方法ではタイマは無効になり、抵抗、RDETをIDETピンとグランド間に必ず接続してください。IDETECTは前項で説明と同じ公式で設定されます。充電サイクルは充電電流がIDETECT以下に下がった時に終了します。この状態は内部のフィルタ付コンパレータがIDETピンをモニタすることにより検出されます。IDETピンがtTERM(標準1m秒)より長い時間100mV以下に下がった場合充電は終了します。
充電中BATピンの過渡的負荷によりDC電流がIDETECTスレショルド以下に下がる前に、短い時間IDETピンの電圧が100mV以下に下がることがあります。内蔵コンパレータの1.5msのフィルタ時間(tTERM)がこの種の過渡的負荷による早すぎる充電サイクルの終了を防ぎます。平均充電電流がIDETECT以下に下がると充電サイクルを終了します。
CHRG出力ピンは充電中はプルダウン状態、充電が終了するとハイインピーダンス状態になります。図4に充電電流による終了を使用している場合のLTC4061チャージャの動作の詳細を示します。
ユーザ選択による充電の終了TIMERピンをVCCに接続するとユーザ選択による充電の終了を選択し、すべての内部の終了機能を無効にします。ENピンを通じてシャットダウンするまで充電サイクルは無期限に継続されます。IDETピンはCHRG出力の動作を充電時間による終了を使用している場合と同じように設定します。もしIDETピンが接続されていない場合CHRG出力はチャージャがシャットダウンされるまでプルダウン状態を保ちます。
ユーザ選択による充電終了の場合SmartStart機能は無効になり、電源投入時やイネーブルされた時にLTC4061はバッテリ電圧に関わらず自動的に充電状態になります。図5にユーザ選択による充電終了を使用している場合のチャージャの動作を示します。
+
VCC
CHRG
PROG
IDET CTIMER0.1µF
VIN
4061 F02
BAT500mA
TIMER
RDET1k
RPROG2k
LTC4061
GND
C/5
図2. 時間による終了モード、 充電サイクルは3時間後に終了
LTC4061
134061fd
アプリケーション情報
充電モード最大電流
CHRG状態:IBAT>IDETECTの場合プルダウンIIBAT<IDETECTの場合ハイインピーダンス
充電時間経過
充電時間の1/4経過
BAT < 4.1V
4061 F03
トリクル充電モード最大電流の1/10
BAT > 2.9VBAT < 2.9V
2.9V < BAT < 4.1V
BAT > 4.1V
EN = 5Vもしくは
UVLO状態
スタンバイモード充電電流なし
CHRG状態:ハイインピーダンス
シャットダウンモードICCは20μA以下に低下
CHRG状態:ハイインピーダンス
CHRG状態:プルダウン
欠陥のあるバッテリ・フォルト・モード
充電電流なし
CHRG状態:パルス
再充電モード最大電流
CHRG状態:IBAT>IDETECTの場合プルダウンIIBAT<IDETECTの場合ハイインピーダンス
充電時間の1/2が経過
電源投入
EN = 0VもしくはUVLO状態解除
図3. 充電時間による終了を使用している場合の充電サイクル状態図
LTC4061
144061fd
アプリケーション情報
充電モード最大電流
IBAT < IDETECTで電圧モードに
4061 F04
トリクル充電モード最大電流の1/10
BAT > 2.9V
BAT < 2.9V
2.9V < BAT < 4.1V
BAT > 4.1V
BAT < 4.1V
EN = 5Vもしくは
UVLO状態
スタンバイモード充電電流なし
CHRG状態:ハイインピーダンス
シャットダウンモードICCは20μA以下に低下
CHRG状態:ハイインピーダンスCHRG状態:プルダウン
CHRG状態:プルダウン
電源投入
EN = 0VもしくはUVLO状態解除
充電モード最大電流
4061 F05
トリクル充電モード最大電流の1/10
BAT > 2.9VBAT < 2.9V
2.9V < BAT EN = 5Vもしくは
UVLO状態
シャットダウンモードICCは20μA以下に低下
CHRG状態:ハイインピーダンス
CHRG状態:プルダウン
電源投入EN = 0VもしくはUVLO状態解除
CHRG状態:IBAT>IDETECTの場合プルダウンIIBAT<IDETECTの場合ハイインピーダンス
図4. 充電電流による終了を使用している場合の充電サイクル状態図
図5. ユーザによる終了を使用している場合の充電サイクル状態図
LTC4061
154061fd
アプリケーション情報C/10電流検出と終了の設定ほとんどの場合、充電電流検出スレッショルド、IDETECTを設定する為に外付け抵抗、RDETが必要です。しかしながらIDETECTをICHGの1/10に設定する場合はIDETピンを直接PROGピンに接続できます。これにより図6のように部品点数を削減できます。
消費電力バッテリ・チャージャ回路を設計する際、ワーストケースの電力消費シナリオを想定して設計する必要はありません、なぜなら高消費電力状態のときLTC4061は自動的に充電電流を減らします。熱保護帰還によりLTC4061が充電電流を減少させる条件は、このICで消費される電力を検討して概算することができます。ほとんどの消費電力は内蔵の充電用MOSFETにより発生します。従いまして消費電力は次式により概算されます。
PD = (VCC−VBAT) • IBAT
ここで、PDは消費電力、VCCは入力電源電圧、VBATはバッテリ電圧、さらにIBATはバッテリ充電電流です。IC保護のために熱帰還が開始されるおおよその周囲温度は次式で与えられます。
TA = 105℃−PD • θJA
TA = 105℃−(VCC−VBAT) • IBAT • θJA
例:5VのACアダプタで動作しているLTC4061が3.3Vの放電されたリチウムイオン・バッテリにフルスケール電流800mAを供給するように設定している場合を考えます。θJAを40℃/W(熱の検討を参照)と仮定すると、LTC4061が充電電流を減らし始める周囲温度はおよそ次のとおりです。
TA = 105℃−(5V−3.3V) • (800mA) • 40℃/W
TA = 105℃−1.36W • 40℃/W = 105℃−54.4℃
TA = 50.6℃
LTC4061は50.6℃を超えても使えますが、充電電流は800mA以下に減少します。特定の周囲温度でのおよその充電電流は次のように概算できます。
IC T
V VBATA
CC BAT JA=
°105 –( – ) •θ
60℃での上例について考えてみましょう。充電電流はおよそ次のように減少します。
IC C
V V C WC
C AI
BAT
BAT
=° °
°=
°°
=
105 605 3 3 40
4568
–( – . )• / /6662mA
PROGピンとIDETピンがこのように接続されている場合、フルスケール充電電流、ICHGは異なる公式で設定されます。
RV
II
VRPROG
CHGCHG
PROG= =500 500
,
安定動作の検討バッテリ・チャージャ定電圧モードの帰還ループはバッテリが接続されているときは補償なしでも安定しています。ただし、バッテリがない時のノイズを低減するために、BATピンとGNDの間に1μFのバイパス・コンデンサと直列1Ω抵抗を接続することを推奨します。
チャージャが定電流モードでは、バッテリではなくPROGピンが帰還ループを構成します。定電流の安定性はPROGピンのインピーダンスの影響を受けます。PROGピンに余分の容量がなければ、プログラム抵抗の値は最大10kΩまで安定に動作します。ただし、このノードの容量が増えると、最大許容プログラム抵抗が減少します。
+
VCC
PROG
IDET
VIN BAT500mA
TIMERRDET
2k
RPROG2k
LTC4061
GND
+
VCC
PROG
IDET
VIN
4061 F06
BAT500mA
TIMERRPROG1k
LTC4061
GND
C/5
C/5
図6.フルスケール電流500mAで充電し 50mAで終了する2種類の回路
LTC4061
164061fd
LTC4061のアプリケーションはワーストケースの条件に対して設計する必要がないことに留意することが重要です。なぜならこのICは接合部の温度が約105℃に達すると電力消費を自動的に減らすからです。
サーミスタLTC4061のNTCトリップ点は、抵抗-温度特性がVishay Daleの「R-T曲線1」に従うサーミスタに適合するように設計されています。Vishay NTHS0603N01N1003Jはこのようなサーミスタの例です。ただし、Vishay Daleは様々なサイズで「R-T曲線1」特性に従う多くのサーミスタ製品を用意しています。さらに、RCOLDとRHOTの比が約6のどのサーミスタも問題なく動作します(Vishay DaleのR-T曲線1は3.266/0.5325 = 6.13のRCOLDとRHOTの比を示します)。
電力消費に厳しい設計者は室温での値が10KΩより大きなサーミスタを使用しようとするかも知れません。Vishay Dale「R-T曲線1」に従う10KΩから100KΩまでのいくつかの値のサーミスタがあります。Vishay Dale「R-T曲線2」のような異なるR-T曲線を使用することも可能です。この曲線はLTC4061の内部スレッショルドの組み合わせで40℃の差を持つ0℃(立下り)と40℃(立ち上がり)の温度トリップ点になります。この温度差はRNOMの値をRNTCに対して変更することによりどちらの方向へも動かすことが出来ます。RNOMの値を増やすと両方のトリップ点を低温側へシフトします、同様にRNTCに対してRNOMを減らすと両方のトリップ点を高温側へシフトします。低温側へシフトさせる際のRNOMの値は次式により与えられます。
RR
R atNOMCOLD
NTC= °C3 266
25.
•
RCOLDは希望の低温トリップ点でのRNTCの抵抗比です。トリップ点を高温側へシフトさせる際は次式により与えられます。
RR
R atNOMHOT
NTC= °C0 5325
25.
•
RHOTは希望の高温トリップ点でのRNTCの抵抗比です。
以下Vishay Dale R-T曲線2の10KΩサーミスタを使用する場合の例です。上記よりトリップ点の差は40℃で、低温トリップ点を0℃に、高温トリップ点を40℃に設定したい。必要なRNOMは次式により
RR
R at
kΩ
NOMCOLD
NTC= °C
= =
3 26625
2 8163 266
10 8 62
.•
.
.• . kΩ
最も近いRNOMの値は1%抵抗で8.66KΩになります。これが低温と高温トリップ点をそれぞれおよそ0℃と40℃に設定するNTCサーミスタの値です。低温と高温トリップ点の温度差を大きくするには抵抗R1をRNTCに直列に加えます。この抵抗の値は次式により計算されます。
RR R
R
NOMCOLD HOT=
=
–. – ..
. - .
3 266 0 53250 5325
3 266 0 5321 55• ( – )–R R RCOLD HOT HOT
⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
RNOMはバイアス抵抗の値、RHOTとRCOLDは希望の温度トリップ点でのRNTCの値です。上記の例に続き希望高温トリップ点が50℃の場合の例:
RR R k
NOMCOLD HOT= =
–. – .
• ( . – . )3 266 0 5325
10 2 816 0 40863.. – .266 0 5325
8.8kΩ, 8.87k is the nearest 1% value.=
R k1 100 5325
3 266 0 53252 816 0 4086
= •.
. – .• ( . – . )– 00 4086
604Ω, 604 is the nearest 1% value..
=
⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
最終的なソリューションはRNOM = 8.87KΩ、R1 = 604Ω、RNTC = 25℃で10KΩ
NTCトリップ点の誤差RHOTに1%抵抗を使った場合、40℃のトリップ点の誤差は主にNTCサーミスタの許容差によって決まります。標準的100kΩ NTCサーミスタの許容差は±10%です。40℃でのサーミスタの温度係数を調べると、許容誤差は摂氏温度で計算できます。40℃での温度係数が-4%/℃のVishay NTHS0603N01N1003Jサーミスタについて考えます。許容差を温度係数で割ると、±5%/(4%/℃) = ±1.25℃となり、高温トリップ点の温度誤差が得られます。
アプリケーション情報
LTC4061
174061fd
低温トリップ点の場合はいくらか複雑です。なぜならばその誤差が、NTCサーミスタの許容差と、0℃での値と40℃での値の比が6.14対1からずれる程度に依存するからです。したがって、低温トリップ点の誤差は、許容差TOL、サーミスタの0℃での温度係数TC(%/℃)、0℃でのサーミスタの値RCOLD、および40℃でのサーミスタの値RHOTを使って計算することができます。計算式は次のとおりです。
Temperature Error(°C)=
TOL RRCOLD
HOT.• –
+16 14
1 • 100
TC
⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
たとえば、許容差が±5%、TCが-5%/℃、さらにRCOLD/RHOTが6.13のVishay NTHS0603N01N1003Jサーミスタの低温トリップ点誤差は次のようになります。
Temperature Error(°C)=
..
• . – •+1 0 056 14
6 13 1 100
50 95 1 05
–– . , .= ° °C C
⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
温度の検討すべての条件において最大の充電電流を供給する為に、LTC4061のパッケージ裏面の露出した金属パッドをPCボードのグランドに正しく半田付けすることが重要です。2500mm2
の1オンス両面銅基板に正しく半田付けすると、LTC4061の熱抵抗は約40℃/Wになります。パッケージの裏面の露出したパッドと銅基板間の熱接触が良くないと、40℃/Wよりはるか大きな熱抵抗になります。一例として、正しく半田付けされたLTC4061は室温で5V電源から800mAを超す電流をバッテリに供給することができます。背面の熱接続がなされていないと、この値は500mA以下に下がることがあります。
VCCバイパス・コンデンサ入力のバイパスにはさまざまなコンデンサを使用できます。ただし、多層セラミック・コンデンサを使うときは注意が必要です。セラミック・コンデンサの種類によっては自己共振特性や高いQ特性により、(チャージャの入力をスイッチの入っている電源に接続する場合など)始動条件によっては高電圧の過渡現象が生じることがあります。1.5Ω抵抗をX5Rセラミック・コンデンサに直列に加えることにより始動時の過渡電圧を抑えます。詳細については、アプリケーション・ノート88を参照してください。
充電電流ソフトスタート及びソフトストップLTC4061は充電サイクルの開始時の突入電流を小さくするためにソフトスタート回路を内蔵しています。充電サイクルが始まると充電電流は0からフルスケール電流までおよそ100μ秒の期間をかけて増加します。同様にシャットオフや自己終了の場合も内部回路が充電電流をフルスケールから0へゆっくりと減らします。これは充電開始時や充電終了時の電源への過渡電流負荷を小さくする効果があります。
入力逆接続保護いくつかのアプリケーションではVCCピンの逆極性電圧からの保護が必要です。もし電源電圧が十分に高ければ直列のブロッキングダイオードが使用できます。ダイオードの電圧降下を小さく抑える必要がある場合はPチャンネルMOSFETを使用することができます。(図7参照)
VCCVIN
4061 F07
LTC4061
DRAIN-BULKDIODE OF FET
図7. 低損失入力逆接続保護
アプリケーション情報
LTC4061
184061fd
パッケージ
USB電源及びACアダプタ電源LTC4061はACアダプタ、USBのどちらからでも充電することが可能です。ACアダプタ入力とUSB電源入力を組み合わせる方法の一例を図8に示します。ACアダプタが接続されているときUSBポートに逆流するのを防ぐためにPチャネルMOSFET(MP1)が使われており、1kΩプルダウン抵抗を通ってUSBの電力が失われるのを防ぐためにショットキ・ダイオード(D1)が使われています。
一般に、ACアダプタは、500mAに制限されているUSBポートよりもはるかに大きな電流を供給することができます。したがって、ACアダプタが接続されているときは、NチャネルMOSFET(MN1)と追加の3.3kΩのプログラム抵抗を使って、充電電流を800mAに増加します。
+
VCC
D1
PROG
IDET
3.3k
2kMN1
5V WALLADAPTER
ICHG = 800mA
USB POWERICHG = 500mA MP1
4061 F08
BAT
LTC4061
1.25k
Li-IonBATTERY
SYSTEMLOAD
1k
C/5
図8.ACアダプタとUSB電源の組合せ
3.00 ±0.10(4 SIDES)
NOTE:1. 図はJEDECパッケージ・アウトラインMO-229のバリエーション(WEED-2)になる予定 現在のバリエーションの割り当ての状況はLTC WEBサイトのデータシートをご確認ください2. 図は実寸とは異なる3. すべての寸法はミリメートル4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない モールドのバリは(もしあれば)各サイドで0.15mmを超えないこと5. 露出パッドは半田メッキとする6. 網掛けの部分はパッケージのトップとボトムのピン1の位置の参考に過ぎない
0.40 ± 0.10
底面図-露出パッド
1.65 ± 0.10(2 SIDES)
0.75 ±0.05
R = 0.125TYP
2.38 ±0.10(2 SIDES)
15
106
ピン1のトップ・マーキング
(NOTE 6)
0.200 REF
0.00 – 0.05
(DD) DFN REV C 0310
0.25 ± 0.05
2.38 ±0.05(2 SIDES)
推奨する半田パッドのピッチと寸法
1.65 ±0.05(2 SIDES)2.15 ±0.05
0.50BSC
0.70 ±0.05
3.55 ±0.05
パッケージの外形
0.25 ± 0.050.50 BSC
ピン1のノッチR = 0.20または0.35×45°の面取り
DDパッケージ10ピン・プラスチックDFN(3mm×3mm)
(Reference LTC DWG # 05-08-1699 Rev C)
LTC4061
194061fd
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改訂履歴 (Rev Dよりスタート)
REV 日付 概要 ページ番号D 7/10 「充電時間による終了」の等式を更新 11
LTC4061
204061fd
LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2005
LT 0710 REV D • PRINTED IN JAPANリニアテクノロジー株式会社〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8FTEL 03-5226-7291l FAX 03-5226-0268 l www.linear-tech.co.jp
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95%の効率、VIN:2.5V~5.5V、VOUT(MIN) = 0.6V、IQ = 20μA、 ISD < 1μA、ThinSOT
LTC3411 1.25A(IOUT)、4MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ
95%の効率、VIN:2.5V~5.5V、VOUT(MIN) = 0.8V、IQ = 60μA、 ISD < 1μA、MSOPパッケージ
LTC3440 600mA(IOUT)、2MHz, 同期整流式降圧/昇圧 DC/DCコンバータ
95%の効率、VIN:2.5V~5.5V、VOUT(MIN) = 2.5V、IQ = 25μA、 ISD < 1μA、MSOPパッケージ
LTC4413 DFNパッケージ・デュアル理想ダイオード 2ch理想ダイオードOR、低順方向オン抵抗、 規定された低順方向電圧、2.5V ≤ VIN ≤ 5.5V
+
CHRG
TIMERPROG
IDET
5
39
8
BAT
ACPR
NTC
1
2LTC4061
GND
100k
100kNTC11
619Ω
1.25k
1k 1k
800mA10
1µF
0.1µF
VIN5V
4061 TA02
VIN
SINGLE-CELLLi-Ion BATTERY
VCC
6
4C/5
+VCC
TIMER
BAT
PROG
IDET
LTC4061
GND2k1k
11
8
9
1
1µF
10
3
6
2.5k
USBPOWER
4061 TA03
Li-IonCELL
µC C/5
5VWALL ADAPTER