4.2V 锂电池充电 IC 产品系列介绍概述平芯微PWChip推出的 4.2V 锂电池充电 IC 产品系列覆盖 500mA 至 2A 多种充电电流规格涵盖线性充电与开关降压充电两种拓扑架构可广泛适用于便携式电子设备、智能穿戴、移动电源、工业手持终端等场景。该系列产品在输入端均集成了过压保护OVP及高耐压设计能够有效抑制 USB 热插拔或适配器异常带来的浪涌冲击提升系统可靠性。本系列包含四款核心型号PW4054H、PW4057H、PW4056HH 与 PW4213。其中 PW4054H/PW4057H/PW4056HH 采用线性充电架构外围极简PW4213 采用 500kHz 同步降压开关架构适用于大电流、宽输入范围及对效率要求更高的应用。PW4054H — 500mA 线性锂电池充电 ICPW4054H 是一款高性价比单节锂电池线性充电管理芯片内置功率 MOSFET无需外部电流检测电阻与反向隔离二极管外围仅需两颗电容与一颗电流设定电阻即可完成完整充电方案。核心特性输入高耐压与 OVP 保护VCC 引脚可承受最高 28V 瞬态电压内部集成 6.8V 过压保护OVP当输入电压超过阈值时自动关闭充电有效防护 USB 热插拔浪涌及不合格适配器过压冲击。三段式充电曲线支持涓流充电Trickle Charge→ 恒流充电CC→ 恒压充电CV完整流程。当电池电压低于 2.9V典型值时以 1/10 设定电流进行涓流预充待电压回升后自动切入恒流模式接近浮充电压时转入恒压模式确保充电安全与电池寿命。可编程充电电流通过 PROG 引脚对地电阻设定充电电流公式为 IBAT 1000 / RPROGkΩ例如 RPROG 2kΩ 时对应 500mARPROG 10kΩ 时对应 100mA覆盖 100mA~500mA 常用区间。充电状态指示CHRG 引脚为开漏输出可驱动 LED 指示充电状态充电过程中 LED 常亮或低频闪烁充电结束后引脚进入高阻态。热反馈保护芯片内部集成 140°C典型值温度限制环路当结温超过阈值时自动降低充电电流防止过热损坏。软启动与电池反接保护上电时以软启动方式逐步提升充电电流抑制浪涌具备电池端反接保护能力提升生产与维修安全性。典型应用蓝牙耳机充电盒、智能手环、GPS 定位器、便携式医疗设备、小型玩具等空间极度受限且充电电流需求不超过 500mA 的场景PW4057H — 500mA 线性锂电池充电 IC双指示灯PW4057H 在 PW4054H 的功能基础上增加了独立的充电完成指示STDBY采用 SOT23-6 封装便于用户直观区分充电中与已充满两种状态适用于需要明确状态反馈的消费电子产品。核心特性双 LED 状态指示CHRG 引脚在充电过程中输出低电平驱动红色 LED 常亮STDBY 引脚在充电结束后输出低电平驱动绿色 LED 常亮。两引脚均为开漏输出可直接串联限流电阻驱动指示灯。与 PW4054H 一致的充电性能同样具备 28V 输入耐压、6.8V OVP、三段式充电、可编程电流100mA~500mA及 140°C 热反馈保护。充电终止与再充电当恒压阶段充电电流降至设定值的 1/10 以下并持续超过内部计时周期后芯片终止充电并置位 STDBY若电池电压因自放电跌落至再充电阈值VFLOAT − 100mV则自动重新启动充电流程。典型应用TWS 耳机充电仓、移动电源、迷你风扇、LED 照明设备、电子雾化器等需要红绿双色灯指示充电状态的产品。PW4056HH — 1A 线性锂电池充电 IC带 NTC 与使能PW4056HH 面向需要更大充电电流1A且对电池温度监控有要求的应用采用带散热焊盘的 ESOP-8 封装集成 CE 使能控制与 NTC 热敏电阻接口功能更为完善。核心特性1A 最大充电电流相比 PW4054H/PW4057H 提升一倍通过 PROG 引脚电阻设定IBAT 1000 / RPROGkΩ当 RPROG 1kΩ 时达到 1ARPROG 2kΩ 时为 500mARPROG 10kΩ 时为 100mA。±1% 充电电压精度浮充电压精度高达 ±1%确保电池充满一致性延长电池循环寿命。CE 使能控制CE 引脚为芯片使能端拉高或置空时芯片正常工作拉低时芯片被关闭待机电流进一步降低便于系统级电源管理。NTC 电池温度监测TEMP 引脚支持外接 10kΩ NTC 热敏电阻当检测温度低于设定低温阈值约 0°C 区间对应 VCC 的 45%或高于高温阈值约 50°C 区间对应 VCC 的 80%时芯片暂停充电并在温度恢复后自动重启防止低温析锂或高温过充风险。完善的保护机制28V 输入耐压、6.8V OVP、140°C 芯片热限制、电池反接保护、软启动限流等功能齐全。典型应用平板电脑、便携式打印机、工业 PDA、智能音箱、安防监控设备、电动玩具等对充电速度及电池温度安全有较高要求的产品。PW4213 — 2A 同步降压锂电池充电 ICPW4213 是一款采用同步降压Buck拓扑的开关型锂电池充电管理芯片与上述三款线性充电 IC 相比其最大优势在于高效率、大电流与宽输入电压范围非常适合输入电压高于电池电压较多、充电电流大、散热受限或追求能效比的场合。核心特性宽输入电压范围支持 4.5V~15V 输入内置 15V 过压保护OVP与 4.0V 欠压锁定UVLO兼容 5V USB、9V/12V 适配器及 QC/PD 降压输出输入引脚耐压高达 25V。2A 最大充电电流内置同步整流功率 MOSFETs开关频率 500kHz配合外部 2.2μH 电感即可实现高达 2A 的充电电流且转换效率最高可达 90%显著降低大电流充电时的温升。动态电源管理DPMDPM 引脚支持设置输入端最低电压阈值VDPM当适配器输出能力有限或线损较大导致输入电压跌落至 VDPM 时芯片自动降低充电电流以维持输入电压稳定避免适配器过载保护或系统重启尤其适用于 USB 供电及长线缆场景。0V 电池启动支持对电压为 0V 的 deeply discharged 电池进行涓流预充逐步恢复电池电压后再进入正常充电流程提升不良电池的挽救能力。LED 状态指示STAT 引脚为开漏输出支持单 LED 状态指示也可配合外围电路实现更丰富的状态显示。充电电压与电流精度浮充电压 4.2V典型值充电电流通过外部 CSP 检测电阻与 RPROG 设定电流检测阈值 50mV便于精确设定 2A 以内任意充电电流。典型应用大容量移动电源、平板/笔记本辅助电源、工业手持终端、车载充电设备、智能音箱、便携式医疗仪器等需要 1.5A~2A 大电流充电及宽压输入的应用。选型指南| 应用需求 | 推荐型号 | 理由 | |----------|----------|------| | 空间极度受限、成本敏感、≤500mA、单灯指示 | PW4054H | SOT23-5 最小封装外围仅 3 颗元件 | | ≤500mA、需要红绿双色灯明确状态 | PW4057H | 双 LED 指示SOT23-6 仍保持极小体积 | | 1A 充电、需要 NTC 温控或 CE 使能 | PW4056HH | ESOP-8 带散热焊盘功能最全面的线性方案 | | ≥1.5A 大电流、宽压输入9V/12V、高效率 | PW4213 | 同步降压架构效率高达 90%发热极低 | | 适配器能力弱/USB 供电、需防止输入掉电 | PW4213 | DPM 功能可自动调节电流保护输入源 |典型应用电路要点线性充电 ICPW4054H / PW4057H / PW4056HH外围设计输入电容VCC 引脚就近放置 1μF 陶瓷电容建议 0603、50V 耐压、X5R/X7R 材质用于输入滤波与瞬态响应。输入 RC 浪涌抑制推荐在 VCC 前端串联 2.2Ω 电阻0603 封装并并联一颗 1μF 电容可有效抑制热插拔尖峰增强 OVP 协同防护效果。电流设定电阻PROG 引脚对地接精密电阻1% 精度设定充电电流该引脚电压典型值为 1.0V电阻功率按 P 1V² / RPROG 估算建议选用 1/16W 及以上贴片电阻。电池端电容BAT 引脚并联 10μF 陶瓷电容稳定电池端电压并吸收瞬态电流。NTC 电阻仅 PW4056HHTEMP 引脚接 10kΩ NTC 热敏电阻如 muRata NCP15XH103F03RC到地同时在 VCC 与 TEMP 之间接上分压电阻以设定高低温阈值详见规格书推荐阻值。开关降压充电 ICPW4213外围设计输入电容VIN 引脚放置 1Ω 串联电阻 10μF 陶瓷电容或 4.7μF~10μF MLCC用于吸收开关纹波与适配器热插拔浪涌。功率电感选用 2.2μH、饱和电流 ≥3A 的屏蔽电感尽量靠近 SW 节点布置以降低 EMI。输出电容BAT 端并联两颗 10μF 陶瓷电容降低输出电压纹波。自举电容BS 引脚与 SW 引脚之间接 100nF 陶瓷电容为内部高侧 MOSFET 驱动供电。电流检测与 DPM 设定CSP 与 BAT 之间接 25mΩ 精密检流电阻或按需求调整配合 RPROG 设定充电电流DPM 引脚通过电阻分压设定输入最低电压阈值公式为 VIN_CLAMP VDPM × (R1/R2 1)典型 VDPM 1V。PCB Layout功率回路VIN→CIN→L→BAT面积最小化SW 节点走线短而粗PGND 与信号地单点连接散热焊盘EP充分打孔接地以提升散热能力。应用领域消费电子TWS 耳机、智能手表/手环、蓝牙音箱、电子词典、便携风扇移动办公平板电脑、便携式打印机、工业 PDA、扫描枪、翻译机智能家居智能门锁、可视门铃、安防摄像头、扫地机遥控器车载与户外车载充电器、骑行码表、户外照明、GPS 定位终端医疗与健康便携式血糖仪、血压计、按摩仪、电动牙刷
