TP5602 TP5602B规格书_REV_2.1

南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.1REV_2.1南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.数据手册DATASHEETTP5602TP5602B移动电源专用4合1单片系统(低成本同步型3A锂电池充电、5V3A升压、显示、电池保护)南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.2REV_2.1TP5602、TP5602B移动电源专用4合1单片系统概述TP5602与TP5602B只在升压模式时，LED灯显示模式有区别。TP5602在按键升压或自动升压工作时LED灯亮3S，然后熄灭；TP5602B升压工作时则为长亮，直至升压停机，LED熄灭。两者其他功能、典型应用电路图、注意事项、封装等均相同，下文未特别说明，均为介绍TP5602芯片。TP5602是一款全集成功能的移动电源专用超大规模集成电路，专为中大功率移动电源设计。内部将自动充电管理和电池隔离PMOS2、升压管理、电量显示、电池保护等多种功能集成到单一芯片中，外加一个输入隔离PMOS1，一个功率NMOS1，一个电感，少量阻容元件，应用电路简单，性能稳定可靠，免调试大生产，高效高良率。TP5602采用独特的单一电感复用技术，内置高效同步降压4.2V3A锂电池充电电路和同步升压型5V3A输出电路；4路LED显示输出可以5段显示充电和放电时的电量，可适用于红、绿、蓝光LED直接驱动，也同时用于异常状态报警显示；无需外部电池保护电路，内部集成电池多种输入和输出保护（过压、过充、欠压、过流、短路等）；TP5602提供功能设置：插电自动充电，按键升压，轻载自动停机（升压时）；降压充电恒流可调；5V升压输出恒流外部可调。其QFN24超小型封装与简单的外围电路，使得TP5602也非常适用于其他便携式设备的大功率独立充电或独立的升压管理应用。TP5602具有宽输入电压（4.2-7VMAX），有防电源反接，充电时对电池充电分为涓流预充、恒流、恒压三个阶段，涓流预充电电流、恒流充电电流都通过外部电阻调整，最大充电电流达3.5A。充电不同的电池电压时，4LED不同的显示模式。充电开关频率700KHz的开关工作模式使它可以使用较小的外围器件，并在大电流充电中仍保持较小的发热量。TP5602内置4.25VVIO充电自适应电路，当VIO电流驱动不够引起VIO下降到4.2V时，内部自动减少充电电流，用户不必担心设置电流过大而遇到小功率的USB口、电源或适配器的问题。TP5602内置防电池倒灌PMOS2电路，所以无需防倒灌肖特基二极管等外围保护。TP5602同步升压电路可以恒压限流输出，电压内部固定5V，电流可达3A。限流值可以通过外部设置调整(VIlmt)，限制电池端输出电流，从而控制VIO输出功率。升压启动时有软启动保护，有输出短路和过流保护(250mS长时过流/短路停机)。外置NMOS，逐周期限流。典型可以驱动5V3A，极限驱动3.5A，5V3A@Vbat=4V效率93.5%。南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.3REV_2.1特性对本机电池充电：■单节4.2V锂电池充电，典型3A■宽工作电压，最大达到7V■可旁路输出，电源功率自适应■防电源反接，防电池过压4.3V双重保护，更安全■内置功率管理PMOS2，全同步开关型模式■涓流、恒流、恒压三段充电，保护电池■可编程充电电流ISET，0.1A--3A■预充电涓流：20%ISET恒压停机电流：20%ISET■4路LED充电状态指示，最高位闪烁■芯片过温度自动降功率保护，欠压保护■电池端短路保护■内置多种电池保护，可无须外部保护芯片■开关频率700KHz，典型电感2.2uH■4.2V±1％的充电电压控制精度■采用QFN244mm*4mm超小型封装升压电路：■按键启动VIO，固定5V输出■按键长按2.5S，升压关断，进入待机模式■可调最大输出恒流，典型输出5V3A■4路LED电量状态指示，3秒后自动灭灯（TP5602B灯为长亮），电池小于3V报警6次保护，小于2.4V全停机，不动作■芯片过温度保护，自动降低输出电流，欠压、过流、短路自动待机保护■开关频率300KHz■轻载(输出30mA)10秒后自动待机■待机后电池电流低至6uA■典型输出5V3A，4VVbat典型输出效率93.5%。最大输出5V3.5A。绝对最大额定值■VIN：-10～+9V■VBAT：-0.7V～5V■最大结温：145℃■工作环境温度范围：-40℃～85℃■贮存温度范围：-65℃～125℃■引脚温度（焊接时间10秒）：260℃应用范围■移动电源■便携式设备■电子烟南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.4REV_2.1典型应用电路dn~_upauto_upKey~LxEXTGND_PVSVBATVIOGND_DV_IlmtVINC1R2=3MC6C7C8C14C15VOUTVBATGNDC12C13Rsb=8.2mΩTP56020.1uF0.1uF22uF22uF0.1uFD+D-VREGVint1Vint2C5C4C31uF1uF0.1uF22uFR15KC2=1uF1uF0.1uFRA1RA2RB1RB2NMOS/8205APMOSKEY2升压按键R11=1MC922uF*2C1022uF*2R7=1MR8=51KL=1~2.2uH10nF+3.3ΩM1M28620131917189101112716141522214、23、242、3、5GND_ALED4LED3LED2LED1注：图中红色参数的电容布板时尽量靠近IC引脚C16=1uFGND_A图1TP5602为4.2V锂离子电池3A充电、5V3A升压应用示意图封装/订购信息NCVIOVIOLXVIOVint1GND_Aup~VlimtVSVbatauto_upGND_DVint2LED4LED3LED2LED1LXLXGND_PEXTVREGdn~_up24232221201978910111212345618171615141324引脚4mm*4mmQFN24封装顶视图（散热片接地不可接其他电位）订单型号TP5602-QFN24/TP5602B-QFN24器件标记TP5602/TP5602B实物图片南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.5REV_2.1功能方框图dn~_upauto_upVint2++-+-++-+-+-+-+-T250MSCK500MST5S,T10SVbatschmitterCOMPARERVBATVREF1.0VPOWERMANAGEVINVBATVOUT400KVREF1.0VIREFBOV~（VBAT4.3）Tri_stateSubswitchpmos20.25VPbufVint2Down~_UPPWMRAMPOSC800K/400K1.0V0.25VVERRAMPX10VOUT(Rall=1000K)4.3Vauto_adpt5VfixVREF1.0VPwr_off~4.3Vovercharge4.2Vfloot3.0Vtrickle/uv2.4VshutdownVBAT(Rall=2000K)NbufSyn_dn_up~0.25VVREGGND_DV_IlmtVBATVSGND_PEXTLXVIOKey~VREGVint1GND_ALED1Upsoftstartoverload250msSSUpload_smallautostop10SLOAD_S1ms-10stimerINPUTMODE-同步与过流保护电路LEDdisplaycontrolLED2LED3LED4+-+--+Modeswitch1K1K1K1K图2功能模块框图南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.6REV_2.1电特性表1TP5602电特性能参数凡表注●表示该指标适合整个工作温度范围，图1典型电路，否则仅指TA=25℃，VIO=5V，除非特别注明。Ron_nmos1=15mΩ，Ron_pmos1=60mΩ。符号参数条件最小值典型值最大值单位降压充电部分VIN输入电源电压●4.257.0VIRVIN输入电源电流(无灯)充电模式，RSb=0.1Ω待机模式（VB=4.25）停机模式（VinVBAT；或VinVUV）●●●240550550550750750750mAμAμAVFLOAT充电截止电压Rsb=0.1Ω4.2V锂离子电池4.1604.24.250VVsb恒流设置电压基准精度Rsb=0.1Ω222528mVIRBATBAT引脚电流：(电流模式测试条件是电池=3.8V)RS=0.1Ω，恒流模式RS=8.2mΩ，恒流模式待机模式，VBAT=4.25VVIN=0V，VBAT=4.25V●●●●002503-6-6-10-10mAAuAuAIRTRIKL涓流预充电电流1.2VVBATVTRIKL，RS=8.2mΩ●600mAFdn振荡频率600700800KHzDMAX最大占空比100%DMIN最小占空比0%VTRIKL涓流充电门限电压（4.2V）RS=0.1Ω，VBAT上升2.82.93.0VVTRHYS涓流充电迟滞电压RS=0.1Ω6080100mVVUVVIN欠压闭锁门限从VIN低至高●3.73.84.0VVUVHYSVIN欠压闭锁迟滞●150200300mVVADPTVIN自适应启动电压VIN从高到低4.154.254.35mVIBTERMISET/5终止电流门限RS=0.1Ω●405070mAVLEDLED1-4引脚输出驱动ILED=2mA2.534.0VΔVRECHRG再充电电池门限电压VFLOAT-VRECHRG100120150mVTLIM芯片保护温度145℃RONP2功率PMOS2导通电阻30mΩILMTp功率PMOS2逐周期限流0.25V/Ronp26AtRECHARGE再充电比较器滤波时间VBAT高至低300500700mStTERM终止比较器滤波时间IBAT降至CR/5以下11.82.5mS南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.7REV_2.1除非指定，否则，VIN=0，VBAT=3.8V，TEMP=25℃，VIO=5V，Rout=5Ω，Cout=88uF，Rsb=8.2mΩ，KEY~键启动升压符号参数条件最小值典型值最大值单位升压部分VBAT输入电源电压●3.03.84.5VIBAT电池输出电流(不包含灯)升压VIO=5V，Rout=50K待机模式关机模式(VBAT=2.2)●●240360.510152mAμAμAVOUT输出电压精度RS=8.2mΩ，IOUT=100mA4.875.025.17VVIlmt恒流设置电压有效范围VIlmt有VIO经分压电阻取得01VIOUTMAXVOUT(4.8V)最大电流RS=8.2mΩ，VIlmt=0.1V2.833.2AIout_LS轻载停机电流门限L=2.2uH(随电感正相关)2050100mAFup升压振荡频率250300400KHzDMAX最大占空比85%DMIN最小占空比0%VLMTn功率NMOS1逐周期限流电压设计值0.220.250.28VTdisp电量LED显示周期2.533.5STP5602B电量LED显示周期长亮STnoload轻载检测周期IOUT=200mA下降到5mA51020SVuvB3电池欠压待机点VBAT从高到低2.833.2VVuvB2电池过低关机点VBAT从高到低2.12.42.6VVLEDLED1-4引脚输出驱动ILED=2mA2.534.0VTEMPLIM芯片保护温度145℃Tss_up升压软启动时间VIO=0至VBAT(COUT=100uF)1005002000uSIBAT_UP_ST输出短路时电池电流50100200mATUP_STVIO短路检测时间VIO=0V200450600mS南京拓品微电子有限公司NanJingTopPowerASICCorp.8REV_2