一、前言

鋰電池在我們生活中的應用非常之廣泛，上到航空，下到潛水設備，地面上的汽車、機器人等，鋰電池的體積密度和能量密度高，并有高達4.2V的單節電池電壓，在手機、充電器、便捷式電子設備等領域應用。鋰電池強大的充放電能力和較長的壽命，使得它成為當下熱門，應用廣泛的充電電池產品。為了確保鋰電池使用的安全性，鋰電池在應用中必須有鋰電池保護IC。這個產品在鋰電池充放電過程中起到至關重要的左右。本期，合科泰給大家講解鋰電池保護IC產品的工作原理及其應用，以合科泰生產的HKT4056E產品為例，它廣泛應用于鋰電池等產品上。

二、產品特性

這款HKT4056E是由合科泰東莞工廠生產的，它是一款完整的CC（恒流）/CV（恒壓）線性充電器集成電路產品，適用于單節鋰離子電池，它是專門設計的一款在USB電源規格內工作的產品。

HKT4056E內部是P-MOSFET架構，它不需要外部感測電阻，也不需要阻塞二極管。阻塞二極管一般指鉗位保護電路中的二極管。在單片開關電源中，一般采用超快恢復二極管作為阻塞二極管，阻塞二極管在初級保護電路中與鉗位二極管( TVS)配套使用。

過流保護方面，這款產品通過熱反饋來調節其充電電流，使得產品在高功率或高溫情形下，它的工作充電電壓仍然可以穩定在4.2V。充電電流可通過一個外部電阻精準控制。

當充電電流降至1/10時，產品自動終止充電周期達到最終浮充電壓后的程序設定值。浮充電壓是電池在完全充電后保持的電壓，通過補償電池的自我放電來維持該容量。在電池運行的整個過程中，電壓可以保持恒定或者可以在充電器的特定充電階段保持電壓。隨著電池的化學和結構以及環境溫度的變化，適當的浮動電壓會有很大的變化。對于電池類型使用適當的電壓并進行適當的溫度補償，浮充電器可以無限期地保持連接而不會損壞電池。當取下輸入電源（墻壁適配器或USB供應）時，HKT4056E自動進入低電流狀態，使得電池的損耗電流降低到1μA以下， HKT4056E可將關機模式下的電源電流降低至35μA。

除此之外，這款產品還帶輸出帶反灌保護功能，由于電流反灌可能會導致電源系統的電壓波動或過壓現象,進而影響其他設備的正常運行，反灌保護必不可少。它的涓流充電閾值2.9V，這個涓流充電閾值是指在充電過程中,充電器所提供的電流小于設備所需的最低充電電流,導致設備無法正常充電的情況。涓流充電閾值的存在是為了保護設備的電池,避免因充電電流過大而導致電池受損或發生其他安全問題。大家對設備的電池壽命和安全性非常重視，涓流充電閾值設立對電池充電保護至關重要。

此外，這款產品還有電池溫度監視（電池溫度傳感器是一種測量電池溫度的電子設備,用于監測電池的運行狀態和保護電池免受過熱或過冷的損害。）、欠壓鎖定（就是當輸入電壓低于某一值時，電源芯片不工作，處于保護狀態）、自動充電以及兩個引腳指示充電和充電終止狀態等。本款產品符合RoHS標準，不含鉛，客戶放心采購使用。

這款HKT4056E產品采用ESOP-8封裝，這種封裝產品具有小巧、緊湊、小體積、可焊接性好等特性。ESOP8封裝產品適用于小型化等便攜式設備，尤其是便捷充電設備。這種產品在通訊、工業、消費電子等領域廣泛應用。

三、原理及應用

HKT4056E具有優良的產品性能，產品穩定、可靠，它可用于移動電話、藍牙設備、充電裝置、充電座和可穿戴產品等。

作為一款CC（恒流）/CV（恒壓）線性充電器產品，HKT4056E通過內部MOSFET為電池充電，用在單節鋰離子電池上，可以提供高達1 A的充電電流。當VCC引腳的電壓上升到UVLO（欠壓鎖定）水平以上時，充電周期開始，電流設置電阻從PROG引腳連接到地，CE引腳被拉到芯片使能閾值以上。CHRG引腳輸出一個邏輯低電平，表示充電周期正在進行。在充電周期開始時，如果電池電壓低于2.9V，則充電進入預充電模式，使電池電壓達到安全充電水平。當BAT引腳上的電壓高于2.9 V時，充電器進入快速充電CC模式。在CC模式下，充電電流由RPROG設定。

當電池接近調節電壓4.2V時，充電電流開始減小，HKT4056E進入CV模式。當電流降至充電終止閾值時，充電周期結束，CHRG引腳呈高阻抗狀態，表示充電周期結束，STDBY引腳拉低。充電終止閾值為CC模式下電流的10%。

HKT4056E如何重新啟動充電周期呢？請移除輸入電壓并重新施加或暫時強制CE引腳為0V。當BAT引腳電壓低于充電閾值時自動重啟充電周期。當輸入電壓不存在或輸入電壓低于VBAT時，充電器進入休眠模式，電池漏電流降至小于3μA。這大大減少了電池的電流消耗，增加了待機時間。充電器可以通過強制CE引腳到GND來關閉。

合科泰生產的這款線性電源IC產品HKT4056性能穩定，產品應用多，經過客戶驗證良好，可滿足眾多客戶的應用需求。如果您對合科泰的這款集成電路產品感興趣，可聯系合科泰客服咨詢。

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合科泰半導體

合科泰初創于1992年，是一家專業從事集成電路封裝測試和分立器件研發、封測制造、終端銷售與服務的高科技創新企業。產品線包括二極管、三極管、MOSFET、橋堆、整流管、電源管理IC、鋰電池保護IC等，產品廣泛應用于電源、照明、醫療電子、小家電、智能穿戴、電子煙、通信、安防、儀器、工控、汽車電子等領域。

廣東合科泰實業有限公司成立于2010年，位于東莞市塘廈莆心湖，占地面積15000多平方米 ,主要從事集成電路和分立器件的封裝、測試與OEM代工。作為主要的生產基地，目前產線擁有生產設備近1000臺，工廠設有先進實驗室，2022年公司的年產能超100億顆。

合科泰在電路設計、半導體器件及工藝設計、可靠性設計等方面積累了豐富的核心技術，擁有多項國家發明專利和實用新型專利等，公司通過了 ISO9001、ISO14001、IATF16949 等體系認證并持續培訓。

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