三节四节五节六节锂电池充电管理icSLM6900Word格式文档下载.docx
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C
D
V
N
最大结温：
145℃
G
R
电动工具
P
工作环境温度范围：
-40℃~85℃
锂电池或磷酸铁锂电池
贮存温度范围：
-65℃~125℃
引脚温度（焊接时间
10秒）：
260℃
GND
PVCC
VCC
ISP
EP
NCHRG
ISN
NSTDBY
NC
CLPB
TEF
NSM
O
引脚
名称
说明
1
驱动管驱动电压输入
2
芯片电源输入
3
电池充电指示
4
电池完成指示
__________________________________________引脚说明
PVCC、VCC（引脚1、2）：
输入电源电压端。
NCHRG（引脚3）：
充电状态指示端。
当充电器向电池充电时，该管脚被内部开关拉至低电平，表示充电正在进行；
否则该管脚处于高阻态。
NSTDBY（引脚4）：
充电完成指示端。
当电池充电完成时，该管脚被内部开关拉至低电平，表示充电完成。
NTC（引脚5）：
电池温度检测端，将此端接到电池的负温度系数的热敏电阻，若不用这功能，
则悬空或接VCC，接地则关闭充电功能。
SEL（引脚6）：
电池输出电压方案选择端。
若此端接地，则选择为三节锂电池方案；
若接VCC，则为四节锂电池方案；
若悬空，则电池电压由外接分压电阻决定。
COMP（引脚7）：
充电环路稳定性补偿端。
接一个串联的电阻和电容到地。
FB（引脚8）：
电池电压反馈端。
在SEL接GND或VCC时，可串联电阻稍微提高充饱电压，
以补偿线路和电池内阻损耗，在SEL悬空时，FB端固定为1.2V，由外接外压电阻决定电池充饱电压。
ISN（引脚10）：
充电电流检测负端。
将此端接到充电电流设置电阻的负端。
ISP（引脚11）：
充电电流检测正端。
将此端接到充电电流设置电阻的正端。
GND、PGND（引脚12、13）：
电源地。
直流电特性
GVC（引脚14）：
驱动管栅电压钳位。
此端跟
VCC之间接个100nF
的电容，使外接驱动管
（如无特别说明，VIN=15V，TA=25℃）
栅电压钳制在不低于VCC-6.3V的范围内。
DRV（引脚16）：
外接PMOS管栅极驱动端。
此端电压被GVC钳制在VCC-6.3V
范围之内，
符使号外接PMOS管可参选数用低VGS的型号，以提高条充件电效率，降低成最本小。
值
典型值
单
最大值
位
VIN引脚
Icc
输入电源电压
4.5
28
9、15为空脚，使用时可接地或悬空。
输入电源电流
待机模式（充电终止）
0.75
1.5
mA
停机模式（VIN<
VBAT
35
uA
或VIN<
VUV，或CEL接
地）
稳定输出（浮充）电压
SEL接地
12.47
12.60
12.73
VFLOAT
SEL接高，VIN=20V
16.63
16.80
16.97
VFB
SEL悬空
1.188
1.20
1.212
BAT脚漏电流
VBAT=VFLOAT+0.2V
10
15
IBAT
VUV或NTC接
快充充电电流
VBAT>
VTRIKL，
2.2
2.4
2.6
A
ICHRG
RS=0.05ohm，电流模
式
涓流充电电流
VBAT<
550
ITRIKL
INTC
NTC脚电流
45
50
55
VNTCH
NTC脚高端翻转电压
1.46
VNTCH_HYS
NTC脚高端翻转电压迟滞
100
mV
VNTCL
NTC脚低端翻转电压
190
VNTCL_HYS
NTC脚低端翻转电压迟滞
40
再充电电池门限电压
SEL接低
450
VRECHRG
SEL接高，VIN=20V
600
f
250
3.6
350
%VFB
振荡频率
300
KHz
OSC
DMAX
最大占空比
95
%
VDRV-H
DRV高电平
VCC-VDRV
60
VDRV-L
DRV低电平
6.5
7.5
t
DRV上升时间
LOAD
=1.5nF
30
ns
r
tf
DRV下降时间
CLOAD=1.5nF
tSS
软启动时间
ms
tRECHRG
再充电比较器滤波时间
tTERM
充饱截止比较器滤波时间
________________工作原理
SLM6900是一款支持多类型锂电池或磷
酸铁锂电池的充电电路，它预置了三节或四节锂电池充电模式，同时，也支持通过外围分压
电阻调节的其它输出电压模式。
它是采用
300KHz固定频率的同步降压型转换器，具有极
高的充电效率，支持大功率充电，自身发热量极小。
SLM6900包含两个漏极开路输出的状态指示端，充电状态指示端NCHRG和充电满状态指示端NSTDBY。
当输入电压大于电源低电压检测阈值，SLM6900开始对电池充电，NCHRG管脚输出低电平，表示充电正在进行。
如果电池电压低
于VTRIKL，充电器用小电流对电池进行涓流预充电。
恒流模式对电池充电时，充电电流由电阻
RS确定。
当电池电压接近VFLOAT时，充电电流将逐渐减小，SLM6900进入恒压模式。
当充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束，NCHRG端输出高阻态，NSTDBY端输出低电平。
充电截止电流阈值是ITERM。
当电池电压降到再充电阈值以下时，SLM6900自动开始新的充电周期。
芯片内部的
高精度的电压基准源，误差放大器和电阻分压
网络确保电池端调制电压的精度在1%以内，满足了锂离子电池和锂聚合物电池精确充电的要
设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算：
RS=0.12/IBAT（电流单位A，电阻单位Ω）
举例：
需要设置充电电流1.2A，带入公式计算得
RS
IBAT
0.1ohm
1.2A
0.067ohm
1.8A
0.05ohm
2.4A
0.033ohm
3.6A
表1.RS与充电电流对应关系
_______________充电终止
当充电电流在达到最终充满电压之后
降至约ITERM时，充电循环被终止。
芯片内部含有充电电压电流监测模
块，当监测到充电电压达到VFLOAT，充电
电流低于ITERM时，SLM6900即终止充电循环，在这种状态下，BAT引脚上的所有负载都必须由电池来供电。
在充满待机模式中，SLM6900对BAT引脚电压进行连续监控。
如果该引脚电压
当电池未接时，NCHRG脚输出脉冲。
当BAT管脚的外接电容为10uF时NCHRG闪烁频率约1-4Hz。
当不需要指示功能时，将不用的
状态指示输出接到地。
充电状态
红灯
绿灯
充电
亮
灭
电池充满
欠压，电池温度过高
或过低，电池短路
电池未连接，BAT绿灯亮，红灯闪烁
脚连接10uF电容F=1～4Hz
表2：
充电状态与指示灯对应关系
_______________电池温度监测
为了防止温度过高或者过低对电池造成损坏，SLM6900内部集成有电池温度监测电路。
电池温度监测通过监测紧贴电池的负温度
系数的热敏电阻实现。
该热敏电阻连接在NTC
与GND之间。
电感选择
芯片内部，NTC管脚连接到两个电压比较为了保证系统稳定性，在预充电和恒流
器的输入端，其低电压阈值为190mV，对应正
充电阶段，系统需要保证工作在连续模式
常温度范围的上限温度点；
高电压阈值为
（CCM）。
根据电感电流公式：
1.46V，对应正常温度范围的下限温度点。
如果
1VINVBAT
则芯片正
NTC管脚的电压处于这个范围之内，
ΔI
IN
VBAT
常充电，否则表示L
电FS池的温度太V高或者太低，
充电过程将被暂停。
其中I为电感纹波、FS为开关频率，为了保
NTC管脚的上拉电流为50uA，所以负温
证在预充电和恒流充电均处于CCM模式，I
度系数的热敏电阻值在25℃是应该为10KΩ，
取预充电电流值，即为恒流充电的1/10，根据
在上限温度点时其值约为3.8KΩ（约对应
输入电压要求可以计算出电感值。
52℃），下限温度点时其值约为29KΩ（约对应
电感取值10uH~20uH。
-1℃）。
用户可以根据具体需要选择合适的型
电感额定电流选用大于充电电流，内阻较
号。
小的功率电感，同时为保证有较低的电磁辐射，电感最好为贴片式屏蔽电感。
________________二极管选择
典型应用图中的D1和D2均为肖特基二极管。
D1的作为是防止电池电流反灌到输入端，D2是电感的续流二极管。
这两个二极管的电
流能力均至少要比充电电流大，耐压也要大于
最高输入电压。
如果不用防反灌二极管D1，充电电路也
能正常工作，并且由于减去了D1上的功耗，
如果需要调整上限温度或下限温度保护点，用户可以通过同热敏电阻并联或串联一个普通电阻来实现。
如果电池温度监测功能不需要，可以使NTC脚悬空，或者接到VIN。
___________________片外功率管选择
SLM6900的DRV管脚用于驱动片外功
率型PMOS场效应晶体管。
该PMOS管的性能，会直接影响到电池的充电效率和稳定性。
SLM6900内部设有PMOS晶体管栅电压钳位电路，能把片外功率管的栅电压开启
电压VGS钳制在6.5V左右，因此，片外功率管可以选用低VGS的型号，而不用担心由于输入电压远超栅耐压而损坏外设。
一般情况
下，低VGS型号的MOS管，具有更低的价格和更高的导通性能，从而使充电效率更高。
____________________输入、输出电容
输入和输出的电容直接会影响到充电电路工作的稳定性。
输入电容对输入电压起滤
波作用，需要吸收SLM6900工作布时板PMOS考虑
______________PCB
管开关产生的较大纹波电流，因此输入电容
良好的PCB设计对于保证SLM6900充电必须要有足够的滤波能力。
建议用多个低
电路长期稳定工作非常重要。
ESR的陶瓷电容并联，以获得更好的滤波效
果。
SLM6900在充电时，DRV脚处于不断的开
关状态，为了使EMI最小，输入电容、片外
输出电容可以降低输出端的纹波电压、
PMOS场效应管、两个肖特基二极管、电感等改善瞬态特性，一般情况下，10uF~22uF的
的走线必须尽可能短，输入电容应该靠近陶瓷电容即可满足应用要求。
PMOS管的源极。
同时为了减小开关纹波对SLM6900的干扰，在VIN与GND之间也应该布一个电容，这个电容要靠近SLM6900。
连接COMP引脚的补偿电容应该在
SLM6900的GND返回或离它尽可能近，这样会防止GND、PGND噪声扰乱环路的稳定性。
作为电流检测脚，ISP和ISN应该直接接到
RS电阻两端，以获得最精确的充电电流监测结
SLM6900芯片本身发热量极小，但是片外功率型器件如PMOS、二极管、电感等，会在
大功率充电时产生较大的热量，PCB板的面积必须考虑要拥有足够的散热能力，以满足长时
间稳定可靠的工作。
___________________________________________典型应用
图1.典型应用电路
（预置三节及四节锂电池充电模式）
_____________________________________________典型应用
图2.典型应用电路
（外围分压电阻调节的其它输出电压模式）
____________________________________________封装描述
QFN3x3-16L封装外形尺寸
符号
毫米
英寸
MIN.
MAX.
0.70
0.80
0.028
0.031
A1
0.00
0.05
0.000
0.002
b
0.18
0.30
0.007
0.012
E
2.90
3.10
0.114
0.122
D1
1.70
0.067
E1
e
0.50
0.020
L
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