LGS5600C DFN2*2-8L

• 简要功能说明

 

LGS5600C(DFN2*2-8L)是一款集成升压转换器、锂电池充电管理、电池充电状态指示的多功能电源管理SOC，拥有低至3uA的静态功耗，可为便携式设备提供完整的电源解决方案。

充电：（VIN）输入电压范围：4.5V-5.5V，支持最大1A的单节的锂电池充电（充满电压充电电流,外部电阻可调）

放电：（BAT）输入电压范围:   2.9V-4.4V，（VOUT)额定输出电压：5V，最大的带载能力700mA(BAT=3.7V)

支持USB直接供电输出：支持边充边放（输出电压随负载和充电电流提高而下降）

 

• 充满电压（截止电压）：

 

VCV（充满电压）	配置电阻
4.2V	R_VSET=20K
4.4V	R_VSET≧20K或者NC

• 电流配置：

 

ICC（恒流电流）	配置电阻
1000mA	R_ISET≧26K
800mA	R_ISET=24K
600mA	R_ISET=22K
400mA	R_ISET=20K或者GND

• 测试环境：

 

测试仪器：

直流可调电源固纬GPP-4323

是德示波器DSOX2024A

福禄克数字万用表15B+

艾德克斯电子负载IT8811+

知用电流探头CP8030B

 

对LGS5600C的一些功能和参数进行测试：

测试条件: L=2.2uH*2A，C_VIN=10uF*25V，C_BAT=10uF*16V，C_VH=10uF*16V

    R_VSET=20K（V_CV=4.2V），R_ISET=NC（I_CC=1A）

 

• 不同电池电压下的带载能力：(下跌5%电压幅值)

 

VBAT/V	ILOAD/mA	VOUT
2.9	570	4.78
3.0	599	4.78
3.1	638	4.72
3.2	658	4.77
3.3	688	4.75
3.4	708	4.8
3.5	748	4.79
3.6	778	4.78
3.7	818	4.77
3.8	858	4.78
3.9	888	4.78
4.0	938	4.76
4.1	988	4.78
4.2	1098	4.75
4.3	1298	4.79
4.4	1648	4.76

• 输入调整率

 

	10mA		100mA		500mA
VBAT/V	ILOAD/mA	VOUT/V	ILOAD/mA	VOUT/V	ILOAD/mA	VOUT/V
2.9	10	5.009	100	4.972	500	4.88
3.0	10	5.01	100	4.972	500	4.9
3.1	10	5.01	100	4.973	500	4.9
3.2	10	5.01	100	4.973	500	4.91
3.3	10	5.011	100	4.974	500	4.91
3.4	10	5.012	100	4.975	500	4.913
3.5	10	5.012	100	4.976	500	4.916
3.6	10	5.012	100	4.994	500	4.919
3.7	10	5.012	100	4.996	500	4.922
3.8	10	5.013	100	4.996	500	4.924
3.9	10	5.015	100	4.999	500	4.927
4.0	10	5.016	100	5.001	500	4.93
4.1	10	5.018	100	5.002	500	4.932
4.2	10	5.02	100	5.012	500	4.934
4.3	10	5.022	100	5.016	500	4.937
4.4	10	5.023	100	5.025	500	4.94

• 负载调整率

 

VBAT/V	ILOAD/mA	VOUT/V
3.6	0	5.01
3.6	10	5.01
3.6	20	5.01
3.6	40	5.01
3.6	60	5.01
3.6	80	5
3.6	100	4.99
3.6	200	4.98
3.6	300	4.95
3.6	400	4.93
3.6	500	4.93
3.6	600	4.91
3.6	700	4.9

 

• 开关频率：

BAT=3.7V,I_LOAD=700mA,(实测F_SW=1.12MHZ)

 

 

• 电池上电：（空载和带载100mA）

 

 

 

• 电池掉电：（空载和带载100mA）

 

 

 

• 充电过程：（以USB输入，充满电压4.2V,恒流充电1A为例）

 

 

 

• USB上电：（以USB输入，电池电压3.7V,恒流充电1A为例）

 

 

 

• USB掉电：（以USB输入，电池电压3.7V,恒流充电1A为例）

 

 

• 原理图

 

 

• 选型说明：

 

²   NTC: 使用NTC监测电池温度时，务必使用B值为3380K的10K阻值的NTC电阻与10K电阻器并联再与10K电阻器串联接于VIN到地。（此模型使用具体可参考芯片手册的NTC说明，NTC引脚和悬空禁用NTC功能，芯片默认工作）该引脚可用作使能引脚控制（只能控制充电，不能控制放电）具体可参考NTC电压控制方式。

²   VSET:RLED=3K，LED1为红灯（该引脚为分时复用引脚, 接R__VSET电阻到地，上电前检测R__VSET预设充满电压，接一个限流电阻和LED到地，用来指示充电时的充电状态）

²   升压输出电容：C3/C4=10uF*16V（芯片引脚3和4务必连在一起，不能只使用一个引脚）

²   LX: 推荐L=2.2uH，额定电流超过2A，

²   电池电容：推荐10uF*16V

²   输入引脚：推荐C_IN=10uF*25V,R_VIN=1K (上电尖峰超过8V，务必使用TVS管稳压)

²   电流设置：R_{_ISET}=20K(I_CC=400mA),（电流设置引脚接地预设400mA，悬空预设设置1000mA，其他电流参考芯片手册）

 

• PCB-Layout

 

   

 

• 布局说明：

 

• ²   开关节点敷铜需要短而粗。（走大电流减少干扰。同时应考虑电感产生的ACR和DCR损耗，所造成的热量传递给芯片，可酌情将电感放置稍远或者合理设置热岛）
• ²   对高电流路径应该使用较大的敷铜区域，包括和底部的e Pad(GND)。这将有助于最大限度减少PCB传导损害和热应力。
• ²   电池电容C_BAT务必靠近电感输出一端，另一端靠近GND引脚，以保证输出回路最短。输入电容C_IN务必靠近输入引脚一端，另一端靠近GND引脚，以保证输出回路最短。输出电容C_VOUT务必靠近VCC引脚一端，另一端靠近GND引脚，以保证输出回路最短。
• ²   为使过孔传导损耗最小并降低热应力，应使用多个过孔来实现顶层和其他电源层之间的互连。

 

• BOM参考

 

 

• 价格：

 

 

• 注意事项：

 

•  断充电流I_TERM=100mA（不随预设充电电流设置而改变）
•  仅支持锂电池（3.7V/3.9V）充电，不支持其他种类电池。
•  VIN低于4.4V，充电电流会下降，预设大电流充电时要证线阻足够小
• 使用万用表的电流挡位串联测量充电电流时，需要测量BAT电容旁的电压而不是电池端电压（大电流下要考虑串联进入线阻的影响，充电电流在电池电压接近电池充满电压是以低于预设的恒流值充电）
•  电流挡位偏低时（400mA），电流精度可能会降低。
• 只能单灯，不支持双灯。
• 测量电池漏电3uA：用万用表测量不是很精确，推荐使用数字万用表。
• 单独使用充电或者放电，不能去掉应用图中的任何器件。
• 电池热插拔上电时如果遇到升压不正常，可以尝试接入VIN后再电池热插拔上电。
• 电池端的静态电流低至3uA为电池工作范围（2.9V-4.4V）下，低于2.9V以下，电池会欠压，此时静态电流会超过3uA，推荐使用带欠压保护的锂电池。（如电池正常工作范围静态电流超过3uA,可考虑是否升压输出电容的布局是否够近）
• 边充边放时，升压输出不能输出5V，升压输出电压接近输入电压。（由于电流预设电流越大，压差越大，输入电压愈低）
• 边充边放时，VOUT升压输出引脚不能短路，否则可能损坏芯片