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IU5365E:一体化铅酸电池充电管理解决方案

菜鸟
2025-09-25 17:20:41     打赏
IU5365E:一体化铅酸电池充电管理解决方案1. 产品概述 (Product Overview)

IU5365E 是一款高度集成的异步降压型铅酸电池充电管理 IC。其核心优势在于将功率 MOSFET、高精度控制器和全面的保护电路集成于单一芯片内,能够以极少的外部元件,构建一个高效、可靠且成本效益出众的铅酸电池充电解决方案。

该器件自动执行铅酸电池的四阶段充电流程(涓流、恒流、过充、浮充),并提供了针对输入、电池和芯片自身的全方位保护机制,是各类铅酸电池应用的理想选择。

2. 核心特性 (Key Features)

宽输入电压范围:3.6V ~ 19V

可编程充电电流:通过外部电阻 Rcs 设定,最大充电电流可达 3A

高精度电压控制:±1% 电池过充电电压精度 (V_OC)

独立可调过充电压:通过外部分压电阻灵活设定

内置 NTC 温度保护:支持外接热敏电阻,实现电池温度监控与保护

全面的保护功能:

输入欠压保护 (UVLO) 与过压保护 (OVP)

电池过压、短路、过放电保护

芯片过温保护 (TSD) 与热调节功能

充电超时保护

高效的充电效率:内置功率 MOSFET,开关频率高达 400kHz

简化的状态指示:单路 LED 输出,显示充电、浮充及各类故障状态

电池零漏电:在关断模式下,电池端泄漏电流极低

3. 典型应用 (Typical Applications)

铅酸电池充电器(电动自行车等)

不间断电源 (UPS)

备用电池系统

便携式工业与医疗设备

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4. 电气特性摘要 (Electrical Characteristics Summary)

下表列出了在典型工作条件下(Vt=18V, Rcs=25mΩ, L=6.8uH)的关键电气参数。

参数(Parameter)

描述(Description)

典型值(Typ.)

单位(Unit)

V_IN(UVLO)

输入欠压保护阈值

3.6

V

V_IN(OVP)

输入过压保护阈值

28

V

V_FB

反馈电压调制阈值

1.00

V

I_CC

恒流充电电流

2.0

A

I_TC

涓流充电电流

0.2 * I_CC

A

I_TERM

过充电结束电流

0.4 * I_CC

A

F_SW

开关频率

400

kHz

TMR(CC/OC)

CC/OC 阶段充电超时

20

Hour

TMR(TC)

TC 阶段充电超时

3.7

Hour

T_REG

芯片热调节阈值

120

T_SD

芯片热关断阈值

150

5. 功能详解 (Functional Details)5.1. 四阶段充电流程 (Four-Stage Charging Profile)

IU5365E 自动管理完整的充电周期,无需微控制器参与:

涓流充电 (Trickle Charge, TC):当电池电压低于过充电压的 75% (0.75 * V_OC) 时启动。充电电流为恒流电流的 20% (0.2 * I_CC),用于激活深度放电的电池。

恒流充电 (Constant Current, CC):当电池电压超过涓流阈值后,充电电流切换至设定的恒流值 (I_CC),以最快速度为电池补充电量。

过充充电 (Over-Charge, OC):当电池电压接近过充电压 (V_OC) 时,充电模式切换。充电电流开始逐渐减小,以恒定的过充电压对电池进行精细充电,确保电池完全充满。

浮充充电 (Float Charge, CV):当充电电流减小到过充结束电流 (I_TERM, 0.4 * I_CC) 时,系统进入浮充模式。浮充电压为过充电压的 90% (0.9 * V_OC),用于补偿电池的自放电,维持满电状态。

5.2. 关键参数设定 (Key Parameter Configuration)

用户可通过简单的外部电阻来配置充电器的核心参数。

1. 充电电流设定 (I_CC)通过在 CSP COM 引脚之间连接一个检测电阻 R_CS 来设定。

计算公式: I_CC = 50(mV) / R_CS(mΩ)

示例: 若需设定 2A 的充电电流,则 R_CS 应选择 50mV / 2A = 25mΩ。

2. 过充电压设定 (V_OC)通过在 FB 引脚和地之间连接分压电阻 R_FB1 R_FB2 来设定。芯片内部参考电压为 1V

计算公式: V_OC = (1V * (R_FB1 + R_FB2)) / R_FB2

示例: 若要为 12V 铅酸电池设定 13.8V 的过充电压,则 (R_FB1 + R_FB2) / R_FB2 = 13.8,可选择 R_FB2 = 1kΩ,R_FB1 = 12.8kΩ。

3. 过放电保护电压设定 (V_BATUV)通过在 BATUV 引脚和地之间连接分压电阻来设定。芯片内部调制电压为 1V

计算公式: V_BATUV = (1V * (R_UV1 + R_UV2)) / R_UV2

5.3. LED 状态指示 (LED Status Indication)

单路 LED 即可清晰显示所有工作状态:

常亮:正在充电(涓流或过充阶段)。

熄灭:浮充状态、输入欠压或芯片关断。

1.5Hz 闪烁:输入过压、电池短路、电池温度异常、芯片过温或充电超时。

6. PCB 布局与设计建议 (PCB Layout & Design Tips)

散热优先:务必将芯片底部的散热焊盘(Thermal Pad)与 PCB 上大面积的铜箔良好连接,这是保证芯片在大电流下稳定工作的关键。

优化大电流路径:输入电源 (VIN)、功率开关节点 (SW)、电感和电池 (BAT) 之间的连线应尽可能短而粗,以减小导通损耗和电压尖峰。

敏感信号隔离:模拟信号(如 FB, NTC)的走线应远离功率走线,避免受到干扰,保证采样精度。

元件就近摆放:所有与芯片直接相连的电容(尤其是 VIN, VCC, BST 引脚的去耦电容)都应尽可能靠近芯片管脚放置。

遵循数据手册参考图:严格参照数据手册中的典型应用电路图进行布局布线。

7. 订购信息 (Ordering Information) 

有需求的可以后台联系我!

 





关键词: IU5365E     铅酸     充电     管理     芯片     一体化    

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