【产品】便携式无卤单节锂离子电池充电器BRCL4057ZH，采用防倒充电路，外围设计简单

时间： 2022-05-21 来源：蓝箭电子

技术问答

蓝箭电子推出的BRCL4057ZH一款完整的单节锂离子电池充电器，带电池正负极反接保护，采用恒定电流/恒定电压线性控制。只需较少的外部元件数目使得BRCL4057ZH成为便携式应用的理想选择。

由于采用了内部PMOSFET架构，加上防倒充电路，所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充满电压固定于4.20V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当电池达到4.20V之后，充电电流降至设定值1/10，BRCL4057ZH将自动终止充电。

当输入电压（交流适配器或USB电源）被拿掉时，BRCL4057ZH自动进入一个低电流状态，电池漏电流在3uA以下。BRCL4057ZH的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。

●特征

预设4.20V±1%空载/饱和电压；

充电电压外部可调，最高可接近输入电压；

涓流/恒流/恒压三段式充电，充电电流外部可调，最大充电电流可达500mA；

最大输入电压：7V；

支持对0V电池充电；

待机电流小于1uA;

短路保护功能；

BAT-VDD电压防倒灌功能；

电池正负极反接保护；

智能温控技术，充电电流会随温度升高而降低，在不会出现过热保护的前提下输出最大充电电流；

软启动限制了浪涌电流；

可直接从USB端口给单节锂离子电池充电；

自动再充电；

支持1灯模式和两灯模式；

高度集成，极少的外围元器件

无卤产品

●用途

适用于 USB 电源和适配器电源，蓝牙应用及便捷式设备。

●典型应用电路图

备注：1、为了保证各种情况下使用的可靠性，防止尖峰和毛刺电压引起的芯片损坏，电容 C1 和 C2 建议使用 0.1uF 以上电容，同时电容 C1，C2 尽量靠近芯片管脚，不宜过远；

2、大电流充电应用，在电池电压低的情况下，由于芯片自身功耗过高以及 PCB 散热条件不好，芯片会通温度保护而减小充电电流，为了更好的输出电流特性，客户可以在电源输入端 VDD 和芯片 VDD之间增加一个热耗散电阻，电阻值在 0.3 至 0.6 欧姆之间，VDD 最低输入保证在 4.6V 为最佳。同样好的 PCB 布局会减小大电流应用中温度对电流的影响。

●引脚排列

●电性能参数( 除非特别指定，Ta=25°C)

●指示灯工作状态表

●工作原理

BRCL4057ZH是一款采用恒定电流/恒定电压算法的单节锂离子电池充电器。它最大能够提供500mA的充电电流（借助一个热设计良好的PCB布局）和一个内部P沟道功率MOSFET和热调节电路。无需隔离二极管或外部电流检测电阻器；因此，基本充电器电路仅需要两个外部元件。不仅如此，BRCL4057ZH还能够从一个USB电源获得工作电源。

●正常充电循环

当Vcc引脚电压升至UVLO门限电平以上且在PROG 引脚与地之间连接了一个精度为1%的设定电阻器或当一个电池与充电器输出端相连时，一个充电循环开始。如果BAT引脚电平低于2.8V，则充电器进入涓流充电模式。在该模式中，BRCL4057ZH提供约1/10的设定充电电流，以便将电流电压提升至一个安全的电平，从而实现满电流充电。当BAT引脚电压升至2.8V以上时，充电器进入恒定电流模式，此时向电池提供恒定的充电电流。当BAT 引脚电压达到最终浮充电压（4.20V）时，BRCL4057ZH进入恒定电压模式，且充电电流开始减小。当充电电流降至设定值的1/10，充电循环结束。

●关断延时设定

BRCL4057ZH充满关断延迟是通过调节CT引脚的电容器来设定的。设定电容器和关断延时采用下列公式来计算：根据需要的关断延时来确定电容容值，C=(1.5*10-6/2.2)*T 例一：当需要设置关断延迟为30ms时，采用公式计算得：C=(1.5*10-6/2.2)*30*10-3=20.50nF。

●电池反接保护功能

具备锂电池反接保护功能，当锂电池电池正负极反接于BRCL4057ZH电流输出引脚，BRCL4057ZH会停机显示故障状态，无充电电流，两个LED灯全亮，此时反接的锂电池漏电电流小于0.5mA。将反接的电池正确接入，BRCL4057ZH自动开始充电循环。反接后的BRCL4057ZH当电池去除后，由于BRCL4057ZH输出端BAT管脚电容电位仍为负值，则BRCL4057ZH指示灯不会立刻正常亮，只有正确接入电池可自动激活充电。或者等待较长时间BAT端电容负电位的电量放光，BAT端电位大于零伏，BRCL4057ZH会显示正常的无电池指示灯状态。反接情况下，电源电压应在标准电压5V左右，不应超过8V。过高的电源电压在反接电池电压情形下，芯片压差会超过10V，故在反接情况下电源电压不宜过高

●充电状态指示器

BRCL4057ZH有两个漏极开路状态指示输出端，CHRG 和STDBY。当充电器处于充电状态时，CHRG 被拉到低电平，STDBY处于高阻态。当电池反接或者短路时，CHRG和STDBY都处于高阻态，两个灯全灭。当不用状态指示功能时，将不用的状态指示输出端接到GND。

●热限制

如果芯片温度试图升至约130°C的预设值以上，则一个内部热反馈环路将减小设定的充电电流。该功能可防止BRCL4057ZH过热，并允许用户提高给定电路板功率处理能力的上限而没有损坏BRCL4057ZH的风险。在保证充电器将在最坏情况条件下自动减小电流的前提下，可根据典型（而不是最坏情况）环境温度来设定充电电流。

●欠压闭锁

一个内部欠压闭锁电路对输入电压进行监控，并在VDD升至欠压闭锁门限以上之前使充电器保持在停机模式。UVLO电路将使充电器保持在停机模式。如果UVLO比较器发生跳变，则在VDD升至比电池电压高50mV之前充电器将不会退出停机模式。

●外形尺寸图