CM192X是一款適用于筋膜槍、打氣泵、隨手吸、指紋鎖、便攜按摩儀等各類便攜小家電的充電芯片,支持5V/2A輸入升壓至8.4V或12.6V,工作頻率為500KHz,轉換效率為87%,支持涓流(TC)、恒流(CC)、恒壓(CV)三種模式來控制充電過程,內置芯片和NTC溫度調節環路可智能調節充電電流和過溫保護,內置輸入欠壓自適應能適配各位5V輸入充電器的帶載能力,芯片采用ESOP8封裝,內置功率MOSFET,BOM成本低,CM192X具有如下特點及優勢:
01電流及功能多樣性,滿足不同用戶的應用需求
CM192X系列產品包含了2串和3串應用,電流有700mA、800mA、1000mA三個擋位可以選擇(表①)。
型號 | 串數 | Ibat |
CM1921-DAE | 2串不帶均衡 | 1A |
CM1921-DBE | 2串不帶均衡 | 0.7A |
CM1920-BAE | 2串帶均衡 | 1A |
CM1920-BBE | 2串帶均衡 | 0.7A |
CM1922-BAE | 2串帶均衡、UVP | 1A |
CM1923-CAE | 3串不帶均衡 | 0.8A |
表①各型號功能及電流參數
02芯片自帶充電均衡功能,可有效確保電池一致性
CM192X產品重新定義了鋰電池充電功能,在2串方案上獨創了充電芯片自帶均衡電路功能供用戶選擇,即當接入USB時,芯片自動開始監測每節電池電壓,當電池電壓有60mV壓差時開啟高電壓電池均衡回路,以設定的均衡電流對電池電壓進行消耗,當兩節電池電壓小于10mV或移除USB時,均衡電路停止工作。
圖①為2串帶均衡產品CM1920的典型應用電路,Pin6是兩節電池中間電壓采樣引腳,只需要接入B1電壓即可實現充電均衡功能,R2電阻可以將均衡電流在10-200mA之間任意設定,滿足不同用戶的需求。

圖①CM1920典型應用電路
我們分別將容量為4000mAh的2節電池放至3.7V(VB1)和3.85V(VB2),使用CM1920方案進行充電,設定Ibat電流為700mA,可以看到電池電壓會隨著充電時間的增加不斷的進行矯正,最終使兩節電池電壓保持一致。

圖②電池電壓矯正過程圖
03采用高耐壓工藝,適配所有5V輸入充電器
CM192X采用異步升壓結構,可在使用極少的外圍元器件將5V/2A的輸入升壓至8.4V或12.6V,轉換效率達到業內較高的87%水平,相比其他充電方案,CM192X可以更好的降低能量損耗,控制充電過充中的熱量產生。同時CM192X的關鍵引腳耐壓達到28V及以上,可以保證Type-C(USB)接入時不受電壓尖峰的沖擊影響導致芯片損壞,大大提高了產品的可靠性。
(TA=25℃)
描述 | 極限值 | 單位 |
VIN、LX、VSYS、VBAT到地耐壓 | -0.3~28 | V |
NTC、LED 到地耐壓 | -0.3~7 | V |
存儲溫度 | -55~150 | ℃ |
工作結溫 | -40~150 | ℃ |
表②引腳極限耐壓值
芯片還帶有輸入自適應功能,當充電端的USB輸出功率無法滿足芯片的正常充電功率時,芯片內置的輸入自適應功能會進行作用并將芯片充電電流降低,防止充電器損壞或出現安全事故。例如我們設定輸出負載電流為1A,在使用5V/2A及以上的充電器時所需輸入電流為1.8A左右(如圖③),當使用5V/1A的充電器時,由于額定功率無法滿足,所以芯片會自動進行適配并調整輸出電流(如圖④)。
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圖③ | 圖④ |
04內置功率MOS,外圍只需5pcs元器件即可實現芯片正常工作
CM192X只需一個電感,一個肖特基二極管和三個電容就能實現升壓充電功能,相比部分分立式方案,外圍元件數量有所減少,在降低成本BOM的同時也極大地優化了PCB空間。

圖⑤典型應用電路
以指紋鎖電池為例,指紋鎖電池空間小且密閉,對芯片的集成度和發熱量都有比較高的要求,用戶選用了CM1920產品不僅減少了元器件,同時相比傳統方案引入了充電均衡功能,可以對電池在使用過充中的電壓不平衡現象進行有效的矯正。
圖⑥CM1920指紋鎖方案05多重保護,全范圍保障設備安全
CM192X產品還采用了外置NTC+內置高溫自適應的四重保護。
(1)就外置溫度保護功能而言,當檢測到NTC上電壓達到NTC自適應閾值時(260mV),CM192X將會把充電電流降低至預設電流的一半,從而降低系統的發熱情況;當系統溫度繼續上升,NTC電壓達到溫度保護閾值(180mV),CM192X將會關閉充電功能,直到芯片退出溫度保護。
(2)芯片內置高溫自適應和保護功能,當芯片內部自身溫度達到120℃時,將啟動熱調節功能,主動降低充電電流從而控制芯片溫度;當溫度瞬間達到140℃時,芯片將啟動過熱保護功能,關斷充電回路,防止高溫對芯片和系統產生損壞。
結語
在市場應用方面,除了本文提到的充電芯片,創芯微還為客戶提供核心BMS保護芯片,LDO,MOSFET等多種產品組合,為用戶提供強有力的供應鏈支持,優化用戶管理成本及采購成本。
如上圖⑥所示,該方案采用CM1920+CM1025組成了指紋鎖充電+保護方案。
圖⑦為12.6V打氣泵控制板部分電路,該方案電池保護部分放在了電池PACK上,使用的是一顆創芯微的3串鋰電池保護芯片CM1031,如圖所示充電芯片,LDO及MOSFET也均來自于創芯微。

圖⑦打氣泵控制板方案
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創芯微CM192X充電芯片:獨創自帶充電均衡功能,重新定義鋰電池充電守護者


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