SGM41511中文资料I²C Controlled 3A Single-Cell Battery Charger with High Input Voltage Capability and Narrow Voltage DC (NVDC) Power Path Management数据手册SGMICRO规格书

描述 Description

SGM41511 是一款电池充电器和系统电源路径管理器件，带有集成转换器和电源开关，可与单节锂离子或锂聚合物电池配合使用。这款高度集成的 3A 器件能够快速充电，并支持适用于智能手机、平板电脑和便携式系统的宽输入电压范围。I2C 编程使其成为非常灵活的供电和充电器设计解决方案。
该器件包括四个主电源开关：输入反向阻断 FET（RBFET，Q1）、用于降压或升压模式的高端开关 FET（HSFET，Q2）、用于降压或升压模式的低端开关 FET（LSFET，Q3）和控制系统与电池互连的电池 FET（BATFET，Q4）。还集成了用于高端栅极驱动的自举二极管。内部电源路径的阻抗非常低，可缩短充电时间，并最大限度地提高电池放电效率。此外，输入电压和电流调节可通过各种类型的输入源为电池提供最大的充电功率。
支持多种输入源，包括标准 USB 主机、充电端口和符合 USB 标准的高压适配器。根据内置 USB 接口自动选择默认输入电流限制。此限制由系统中的检测电路（例如 USB PHY）确定。SGM41511 符合 USB 2.0 和 USB 3.0 电源规范，具有输入电流和电压调节功能。它还符合 USB On-The-Go (OTG) 功率额定值规范，能够将电池电压提升至 VBUS 上的 5.15V，电流限制为 1.2A（或 0.5A）。
电源路径管理电路将系统电压调节到略高于电池电压，并保持在可编程最低系统电压（默认为 3.5V）以上。因此，即使电池完全耗尽或取出，系统功率也能保持。还包括动态电源管理 (DPM) 功能，如果达到输入电流或电压限制，则会自动降低充电电流。如果在充电电流降至零后系统负载继续增加，电源路径管理将通过向系统放电来弥补电池的不足，直到满足系统功率需求。这称为补充模式，可防止输入源过载。
无需软件控制即可开始和终止充电周期。检测到的电池电压用于决定在充电周期的三个阶段之一中开始充电阶段：预调节、恒流或恒压。当充电电流低于预设限值且电池电压高于充电阈值时，充电器功能将自动终止并结束充电周期。
如果充电电池的电压低于充电阈值，充电器将开始另一个充电周期。SGM41511 提供了多种安全功能，例如过压和过流保护、电池温度监控、充电安全计时、热关断和输入 UVLO。TS 引脚连接到 NTC 热敏电阻，用于根据 JEITA 配置文件在充电和升压模式下进行电池温度监控和保护。该器件还具有热调节功能，当结温超过 80℃ 或 120℃（可选）时，充电电流会降低。
STAT 输出和故障/状态位报告充电状态。一旦发生故障，就会向 nINT 输出引脚发送负脉冲以通知主机。nQON 引脚提供 BATFET 复位控制，以退出运输模式或进行完全系统复位。
SGM41511 采用绿色 TQFN-4×4-24L 封装。

特性 Features

• 3.9V 至 13.5V 工作输入电压范围
• 高达 20V 可持续电压
• 高效、1.5MHz、同步降压充电器
5V 输入时 1A 充电效率为 93%
5V 输入时 2A 充电效率为 91%
针对 USB 电压输入 (5V) 进行了优化
可选 PFM 模式，实现轻负载效率
• USB On-The-Go (OTG) 支持（升压模式）
升压转换器，输出电流高达 1.2A
0.5A 时升压效率为 93.5%，1A 时升压效率为 92.2%
精确的断续模式过流保护
具有高达 500μF 电容负载的软启动功能
输出短路保护
可选 PFM 模式，实现轻负载操作
• 可编程输入电流限制 (IINDPM) 和动态电源管理，支持 USB 标准适配器
• 通过可编程输入电压限制 (VINDPM) 进行最大功率跟踪
• VINDPM 跟踪电池电压
• 使用 28mΩ 开关实现高电池放电效率
• 窄电压直流 (NVDC) 电源路径管理
无电池或电池电量严重耗尽时即时启动
电池补充模式下的理想二极管操作
• 通过电池 FET 控制实现运输模式、唤醒和全系统复位功能
• 灵活的自主和 I2C 操作模式，实现最佳系统性能
• 完全集成所有 MOSFET、电流检测和补偿
• 10μA 运输模式低电池漏电流
• 高精度
±0.5% 充电电压调节
±5% 充电电流调节（1.5A）
±10% 输入电流调节（0.9A）
• 安全
电池温度感应（充电/升压模式）
热调节和热关断
输入欠压锁定(UVLO)
输入过压 (ACOV) 保护

应用 Application

智能手机、EPOS
便携式互联网设备和配件