5V3A系列移动电源IC用户手册.doc

深圳市昂盛达电子有限公司数据手册5V3A（系列移动电源控制IC）ASD3E62x系列移动电源控制IC，是我公司针对小功率移动电源专门设计开发的，集充电，升压，控制功能于一体。具有高效率，高稳定性，低成本等优势，目前处于业界领先地位。针对移动电源方案，我公司拥有2项电路专利（专利号：ZL 2011 2 0422799.5和ZL 2011 2 0422798.0）。功能特点： u 单颗IC实现充电，双路升压，控制功能u 开关型恒流恒压充电（高效率，低发热）u DC_DC升压250KHz PWM频率，可使用小电感减少体积提升效率u 4段（或5段）电量显示功能，充电指示，充饱指示u 电池过充电、过放电保护，短路保护u 负载自动识别（即插即充），空载自动识别，输出过流保护u 单键开关机、电量查询、照明功能引脚描述Test21Test12Out13Out24VDD5PWM1a6Lit7PWM8PWM1b9Key10LEDRG11LED512LED3-413LED1-214LED15VSS16Ref17Ron18BV19OutV20TSSOP-20脚号脚名描述1Test2USB2自动检测输入端2Test1USB1自动检测输入端3Out1USB1输出控制端口4Out2USB2输出控制端口/电流采样输入端口5VDD电源6PWM1a升压PWM输出端口a7Lit照明控制端口8PWM充电PWM输出端口9PWM1b升压PWM输出端口b10Key按键检测端口11LEDRG工作指示12LED5电量指示LED513LED3-4电量指示LED3-414LED1-2电量指示LED1-215LEDLED控制公共端16VSS电源地17Ref基准电压2.48V2.51V输入18Ron基准电压IC供电电源控制端口19BV电池电压检测端口20OutV输出电压检测端口5V3A系列常规选型表：型号USB输出电量指示照明LED升压PWM按键充电指示电量显示方式ASD3E6302A+1A4Y250KHz12LED30SASD3E6312A+1A4Y250KHz12LED长亮ASD3E6322A+1A5Y250KHz12LED30SASD3E6332A+1A5Y250KHz12LED长亮极限参数：参 数标 号额定值单位电源电压VDD-0.3+6.5VVSS-0.3+0.3VIO口电压参数Vin-0.3VDD+0.3VVout-0.3VDD+0.3VIO电流参数IOH10mAIOL20mA储存温度TSTG-45+125C额定工作参数：参 数标 号MINTYPMAX单位工作电压VDD2.55.5V工作电流IDD110mA待机电流IDD10uA充电输入电压范围Vin4.75.3V充电恒压电压BV2.1V电池低压报警LBA1.65V电池低压保护LVC1.55V充电电流检测电压Ic100mV输出电压检测OutV2.41VUSB1输出电流保护电压Io166mVUSB2输出电流保护电压Io279mVUSB自动检测Test_V1V工作温度TSTG-40+85C推荐应用电路：一 充电电路:充电功能主要由IC加外围的MOS管、蓄能电感、续流二极管、滤波电容，充电电流取样电阻，电池电压取样反馈等器件组成，其中：MOS管、蓄能电感、续流二极管、滤波电容构成最基本的由IC控制的BUCK电路，充电电路的效率主要由：MOS的导通阻抗（越低越好）和开关性能（结电容越小越好）、蓄能电感的直流阻抗（越低越好）、续流二极管的正向压降（越低越好）等几个重要参数决定。恒流模式：充电初始阶段按设定的恒流值对电池进行充电，充电电流由取样电阻（附图中的R22）决定，充电电流计算公式：I=100mA/R22例如：R22=0.1R时，I=100mA/0.1R=1000mA，当然取样电阻会有偏差，而且之际连接的PCB铜皮也有一定的阻抗，因此实际的取样电阻=R22（真实值）+铜皮阻抗。恒压模式：当电池电压上升到设定恒压值（通常锂电设定为4.2-4.25V之间）后转为恒压充电，充电恒压值由推荐电路中的R33和R35来设定。恒压电压计算公式如下：V=（2.1V/R20）*（R33+R35）例如：R33=100K R35=100K时，V=（2.1V/100K）*（100K+100K）=4.2V充饱检测：在恒压充电模式下若充电电流下降到100mA以下，则判断电池已经充饱。充电指示：充电过程中充电指示灯亮红色，4（或5）个电量指示灯指示电量，并随着电量增加递进闪烁。直到电池充饱，充电指示灯亮绿色，电量指示灯全亮。4（或5）个电量指示灯对应指示状况见附表：4个电量指示灯充电电量指示电量0-25%25-49%50-74%75-99%100%LED1闪亮亮亮亮LED2灭闪亮亮亮LED3灭灭闪亮亮LED4灭灭灭闪亮5个电量指示灯充电电量指示电量0-25%25-49%50-74%75-99%100%LED1闪亮亮亮亮LED2闪亮亮亮亮LED3灭闪亮亮亮LED4灭灭闪亮亮LED5灭灭灭闪亮电池充电曲线：充电效率测试：电池电压4.2V4.0V3.7V3.5V3.2V充电电流725mA840mA987mA1000mA1000mAUSB输入电压5.25V5.23V5.19 V5.21V5.21VUSB输入电流630mA711mA777mA738mA700mA充电电路效率92.06%90.36%90.56%91.03%87.74%二 升压输出电路：DCDC升压输出功能主要由IC加外围的MOS管、蓄能电感、整流二极管、滤波电容，输出电压取样，输出电流取样，等器件组成，其中：MOS管、蓄能电感、续流二极管、滤波电容构成最基本的由IC控制的BOOST电路，充电电路的效率主要由：MOS的导通阻抗（越低越好）和开关性能（结电容越小越好）、蓄能电感的直流阻抗（越低越好）、整流二极管的正向压降（越低越好）等几个重要参数决定。输出电压设定：输出电压由电路中的R8和R13分压后送入IC的第1脚（OutV）检测。通过设定R5和R9的阻值，可设定输出电压。输出电压设定计算公式如下：V=（2.41V/R13）*（R8+R13）例如：R8=115K R13=100K时，V=（2.41V/100K）*（115K+100K）=5.18VUSB2输出电流设定：输出电流由电路中R16取样电阻将电流信号转换为电压信号，并送IC第2脚（Test1）检测。通过设定R16的阻值，可设定输出电流限定值。输出电流设定计算公式如下：I=(66mV-Q4压降)/R16例如：R16=0.05R时，I=(66mV-18mV)/0.05R=960mA注意：实际电流还受取样电阻会偏差、际连接的PCB铜皮阻抗影响，应根据实际情况适当调整取样电阻阻值，以达到实际需要的电流。USB3输出电流设定：输出电流由电路中R24取样电阻将电流信号转换为电压信号，并送IC第1脚（Test2）检测。通过设定R24的阻值，可设定输出电流限定值。输出电流设定计算公式如下：I=(79mV-Q4压降)/R24例如： R24=0.022R时，I=(79mV-28mV)/0.022R=2318mA注意：实际电流还受取样电阻会偏差、际连接的PCB铜皮阻抗影响，应根据实际情况适当调整取样电阻阻值，以达到实际需要的电流。升压效率：在不同电池电压下输出带满载时的测试参数详见附表：电池电压4.2V4.0V3.7V3.5V3.2V电池输出电流1.252A1.33A1.436A1.456A1.45AUSB输出电压5.21V5.26V5.21V4.99V4.5VUSB输出电流900mA900mA900mA900mA900mA升压效率89.17%88.98%88.25%88.13%87.28%电池电压4.2V4.0V3.7V3.5V3.2V电池输出电流2.7A2.815A3.05A3.044A3.033AUSB输出电压5.16V5.21V5.20V4.89V4.39VUSB输出电流1.9A1.9A1.9A1.9A1.9A升压效率86.46%87.91%87.55%87.2%85.94%三 USB识别电路：USB2识别电路由R1、R2、R9、R10和Q6组成，其中R1和R9分压得到2V左右电压接USB2输出端口的USB1-，R2和R10分压得到2.75V左右电压接USB2输出端口的USB1+。其中Q6由IC第3脚（Out1）端控制，在无输出时关闭Q6用于降低待机功耗。USB3识别电路由R4、R5、R11、R12和Q7组成，其中R4和R11分压得到2V左右电压接USB3输出端口的USB2-，R5和R12分压得到2.75V左右电压接USB3输出端口的USB2+。其中Q7由IC第4脚（Out2）端控制，在无输出时关闭Q7用于降低待机功耗。四 输出保护和负载自动检测电路：USB2输出保护和负载自动检测电路由Q4、R20、R25组成。当输出超载后IC的第3脚（Out1）端控制端会输出低电平，控制Q4关闭输出。在待机状态下Q4处于关闭状态，当输出USB1有连接负载时，在R20上可检测到一个电压信号，该电压信号经R25传递到IC的第2脚（Test1），IC检测到输出USB1有连接负载后，即可自动开启升压输出功能。USB3输出保护和负载自动检测电路由Q5、R21、R26组成。当输出超载后IC的第4脚（Out2）端控制端会输出低电平，控制Q5关闭输出。在待机状态下Q5处于关闭状态，当输出USB2有连接负载时，在R21上可检测到一个电压信号，该电压信号经R26传递到IC的第1脚（Test2），IC检测到输出USB2有连接负载后，即可自动开启升压输出功能。五 LED照明电路：LED照明电路主要由LED8、Q14、R17、R53组成，长按以上启动按键即可开启LED照明功能。照明用LED驱动电流由R17限流电阻阻值决定。R17推荐使用22R左右电阻。当不需要LED照明功能时可取消上述元件及电路。六 LED指示电路：LED1-LED5构成电量指示电路，注意各序号LED的引脚方向不能接反，否则会导致电量指示混乱。4（或5）个电量指示灯非充电状态下对应指示状况见附表：4灯电量指示对应电量电量5%25%50%75%100%LED1闪亮亮亮亮LED2灭灭亮亮亮LED3灭灭灭亮亮LED4灭灭灭灭亮5灯电量指示对应电量电量5%25%50%75%100%LED1闪亮亮亮亮LED2灭亮亮亮亮LED3灭灭亮亮亮LED4灭灭灭亮亮LED5灭灭灭灭亮LED6-LED7构成充电指示电路，LED6（红色LED）和LED7（蓝色LED）在不同模式下对应指示功能如下表：（当不需要LED6、LED7时，可直接取消上述元件及电路即可。）LED充电模式下放电模式LED6指示充电中指示有负载LED7指示已经充饱指示空载七 功能模式介绍：充电模式：在任意模式下，当充电（USB）输入端口接入5V电源，IC即进入充电状态。显示对应的充电状态和对应电量，此时会关闭（USB）输出。充电初始阶段采用恒流充电方式，当电池电压上升到4.2V后转为恒压充电。充饱后（充电电流降到100mA以下）自动关闭充电。输出工作模式：在非充电模式下，当负载插入输出USB端口或触按启动按键，输出使能，输出5V-5.3V电压，显示对应电量，30S后电量指示LED自动熄灭（ASD3E621、ASD3E623电量指示灯会长亮），当电池电压不足（LED1闪烁）、输出短路或输出电流大于设定值时自动关机。在输出工作模式下，当充电USB端口有接入5V电源时，会关闭输出，切换到充电模式。待机模式：当IC不充电，不照明，且输出空载时，IC进入待机状态，此时所有指示灯灭，输出关闭，没有电压输出。手电照明功能： 在任意模式下，长按以上启动按键即可开启手电