SGM40560：小容量緊湊型電池充電器的卓越之選

在電子設(shè)備不斷發(fā)展的今天，小容量電池的充電需求日益增長。SG Micro Corp推出的SGM40560小容量緊湊型電池充電器，專為松散耦合無線充電和太陽能充電而設(shè)計，為可穿戴設(shè)備和迷你便攜式設(shè)備提供了靈活的電源解決方案。本文將深入介紹SGM40560的特點、應(yīng)用及詳細(xì)工作原理。

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產(chǎn)品概述

SGM40560是一款具有高精度線性恒流和恒壓充電功能的單片電路，專為小容量鋰離子/聚合物鋰離子二次電池設(shè)計。它能獨立完成預(yù)充電、快速充電、涓流浮充電、電壓折返保持、電阻壓降補(bǔ)償和再充電等全過程。其最大充電電壓有五種可選，可通過外部電阻設(shè)置充電電流。充電過程中，慢速閃爍的LED表示正在充電，一定時間內(nèi)持續(xù)發(fā)光則表示充電完成，即使在弱能量條件下也能正常充電。

產(chǎn)品特性

獨立工作與兼容性

• 獨立完成充電流程：能夠獨立完成單節(jié)電池充電的全過程，無需額外復(fù)雜的外部控制電路。
• 廣泛的電池兼容性：適用于磷酸鐵鋰電池、鋰離子/聚合物鋰離子、鈦酸鋰電池、鎳氫二次電池和EDLC電容器充電，滿足不同類型電池的充電需求。

充電電壓與精度

• 可選最大充電電壓：提供3.65V至5.5V的可選最大充電電壓，可根據(jù)不同電池的需求進(jìn)行靈活選擇。
• 高精度安全快速充電：具備4%的輸出電壓折返保持功能，確保充電過程的安全性和快速性。

特殊工作模式

• 松散耦合線圈與太陽能電池兼容性：可與松散耦合線圈配合工作，適應(yīng)電壓波動較大的情況；也能與太陽能電池配合，支持反向電流，為設(shè)備提供更多的充電選擇。
• 飽和導(dǎo)通充電：在充電過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)飽和導(dǎo)通充電，提高充電效率。
• 自動熱電流限制：當(dāng)設(shè)備溫度高于+130℃時，會主動降低充電電流，防止過熱損壞，保證設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。
• 節(jié)能指示模式：具有節(jié)能指示功能，方便用戶了解充電狀態(tài)。

封裝與溫度范圍

• 多種封裝形式：提供Green TDFN - 2×2 - 6AL和SOIC - 8（Exposed Pad）兩種封裝形式，滿足不同的應(yīng)用需求。
• 寬溫度范圍：額定工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃，適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。

應(yīng)用領(lǐng)域

SGM40560適用于多種小型電子設(shè)備，如藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙鼠標(biāo)、無線溫度計、無線血氧儀、無線脈搏計、有源鑰匙、有源信標(biāo)等。此外，還可用于光伏儲能維護(hù)和輪轂發(fā)電機(jī)儲能維護(hù)等領(lǐng)域。

詳細(xì)工作原理

充電過程

SGM40560的充電過程基于傳統(tǒng)的恒流和恒壓充電過程進(jìn)行改進(jìn)，能滿足小容量電池對電流精度的要求。當(dāng)輸出電壓低于最大充電電壓的60%時，采用7.5% × ICHG的電流進(jìn)行預(yù)充電；然后以設(shè)定值ICHG進(jìn)行快速充電，直到輸出電壓大于最大充電電壓的98.5%且超過44分鐘，或充電電流小于20% × ICHG時，進(jìn)入恒壓功能的輸出電壓折返保持狀態(tài)，該電壓低于最大充電電壓的4%。

充電路徑

SGM40560通過兩條路徑為電池充電，一條是功率晶體管，另一條是肖特基二極管。上電時，優(yōu)先使用二極管為電池充電；當(dāng)輸入和輸出之間的壓差大于VDH時，二極管斷開，切換到功率晶體管充電；當(dāng)壓差低于VDL時，功率晶體管斷開，二極管再次充電。

過熱保護(hù)

該充電器依靠與電路板的良好熱接觸和散熱，當(dāng)設(shè)備溫度高于+130℃時，會主動降低充電電流，防止過熱損壞。

電壓選擇與補(bǔ)償

通過不同的后綴型號和F引腳的不同連接方式，SGM40560可以選擇不同的電壓微調(diào)范圍，適應(yīng)大多數(shù)常見電池的充電電壓。同時，它還具備電阻壓降補(bǔ)償功能，當(dāng)檢測到輸出電壓下降超過2.2%的最大充電電壓時，會進(jìn)行補(bǔ)償，將輸出電壓提高約2%。

設(shè)計與應(yīng)用注意事項

充電電流設(shè)置

充電電流的設(shè)計需要結(jié)合電池容量和輸入電源的負(fù)載特性進(jìn)行選擇。最大充電電壓需參考電池或大容量電容器的電壓規(guī)格進(jìn)行選擇，并根據(jù)選擇確定F引腳的連接方式。

充電控制

如果需要外部控制充電電流，可以使用控制器的IO生成兩種不同的電流設(shè)置，或使用PWM合成電壓施加到電流設(shè)置電阻的一端進(jìn)行詳細(xì)控制。

并聯(lián)擴(kuò)展

使用多個SGM40560并聯(lián)可以增加充電電流，分散布置多個芯片可以增加散熱面積。在并聯(lián)時，每個芯片都需要配置RIREF，選擇其中一個芯片的RIREF稍小，其充電電流會比其他芯片略大，該芯片的nCHG可作為全局指示輸出。

匹配儲能電容器

利用SGM40560的恒壓/恒流控制能力，可以隔離突發(fā)負(fù)載對小容量電池或脆弱電源系統(tǒng)的影響，如隔離NB - IoT和GPRS傳輸突發(fā)，防止系統(tǒng)電源故障。

總結(jié)

SGM40560作為一款小容量緊湊型電池充電器，具有多種優(yōu)秀特性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。其獨立工作能力、高精度充電、兼容性強(qiáng)等特點，使其成為可穿戴設(shè)備和迷你便攜式設(shè)備充電的理想選擇。在實際應(yīng)用中，電子工程師可以根據(jù)具體需求，合理選擇充電參數(shù)和設(shè)計方案，充分發(fā)揮SGM40560的優(yōu)勢。你在使用類似充電器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。