BQ2406x系列是高集成度锂离子和锂聚合物电池线性充电器，它们主要针对空间要求严格的移动应用，在小封装的基础上实现完整的充电系统的同时提供了多种安全特性和功能选择。使用低功耗或者高端交流适配器时，该系列的多种型号可以使基于BQ2406x的座冲设计或者该器件在终端设备中的应用变得非常容易。

　　BQ2406x系列是高集成度锂离子和锂聚合物电池线性充电器，它们主要针对空间要求严格的移动应用。BQ2406x系列在小封装的基础上实现完整的充电系统的同时提供了多种安全特性和功能选择。电池的充电分为三个阶段：电池检测、恒流或者热控制电流充电和恒压充电。根据最小电流来中止充电。内部可编程充电定时器为中止充电提供备份安全特性并在热控制阶段实行动态调整。在电池电压下降到内部极限的时候，BQ2406x系列可以自动重启；当移去外部电压的时候，充电器可以自动设置为休眠模式。使用低功耗或者高端交流适配器时，该系列的多种型号可以使基于BQ2406x座冲的设计或者该器件在终端设备中的应用变得非常容易。

　　BQ2406x的典型应用电路如图1。

图1  BQ2406x的典型应用电路

　　1、功能描述

　　充电电流由外部元件进行编程（R_ISET电阻）。当外部输入电源连接到系统时，充电器被低电平触发，此时电池的电压低于再充电极限，V_（BAT）<V_（RCH）。如果IC具有安全定时器功能，当充电周期开始时，安全定时器被激活。安全定时器的溢出值由连接在TMR引脚上的外部电阻设定。

　　当定时器被激活以后，两个控制环路调整开关的漏源阻抗，把BAT引脚的电流限制在编程指定的充电电流值（充电电流环路）或者调节BAT引脚的电压到编程指定的充电电压值（充电电压环路）。如果V_（BAT）<V_（LOWV）（典型值为3.0V），内部已经把BAT引脚的电流设定为编程充电电流值的10%。

　　典型的充电过程如图2所示，工作条件是：不能使IC的结温超过TJ_（REG），典型值为112℃。

图2  考虑TJ(REG)的充电过程

　　如果工作条件使结温超过了IC的T_J（REG），充电周期就必须改进，就要采用集成的热控制环路。当内部参考电压低于固定的温度稳定内部电压时，热控制环路被激活。这个内部参考电压跟IC的结温成反比例关系。热控制环路不考虑其它充电控制环路并且减小充电电流直到IC的结温恢复到T_J（REG）有效地调节IC的结温。

　　改善的充电周期如图3所示。

图3  启用热控制环路改善的充电周期

图4  Bq2406x的功能方框图

　　2、应用电路

　　下面的应用电路图5～图8的设置都是：750mA快冲电流，75mA预冲电流，5小时安全定时器和30分钟预冲定时器。

图5  BQ24060/64/65应用电路

图6  BQ24061/66应用电路

图7  Bq24062应用电路

图8  BQ24063应用电路

　　3、工作模式

　　a.低功耗模式

　　BQ2406x系列保留了当输入电压（IN）低于低功耗极限V（PDWN）时的低功耗模式。在低功耗模式期间，所有IC功能全部关闭，控制引脚的主机指令不会被接收。连接在IN和OUT引脚的功率MOSFET关断，状态输出引脚STAT1和STAT2被设置为高阻状态，PG输出被设置为高阻状态。

　　如果输入电压V_（IN）低于低功耗极限V_（PDWN）时低功耗模式可以从其它任何状态进入。

b.休眠模式

　　当输入电压（IN）高于低功耗极限V_（PDWN）但仍然低于输入电源检测极限，V_（IN）<V_(OUT)+VIN_(DT)时BQ2406x进入休眠模式。

　　休眠模式期间，充电器是关闭的，控制引脚的主机指令不会被接收。连接在IN和OUT引脚的集成功率MOSFET关断，状态输出引脚STAT1和STAT2被设置为高阻状态，PG输出显示没有检测到输入电压。

　　如果没有检测到输入电压（IN），休眠模式可以从其它任何状态进入。

　　c.上电复位模式

　　当输入电压V_（IN）>V_（OUT）+VIN_（DT）时，输入电源被检测到。当输入电源被检测到后，BQ2406x从休眠模式转变到上电复位模式。在该模式实施时，内部定时器T_（POR）启动并且内部所有模块复位（上电复位）。一直到定时器溢出，STAT1和STAT2输出显示充电器关闭，输出指示输入电源状态没有被检测到。

　　在上电复位操作的后期，内部比较器被启动，STAT1、STAT2和引脚被激活。

　　d.待机模式

　　BQ24061/2/3/6中，待机模式在上电复位后开始，如果输入检测到电源并且为高电平。在待机模式，所选择的IC模块会工作并且控制逻辑会监视系统状态和控制引脚来确定充电器是设置为开或者关闭模式。待机状态下的静态电流典型值是100uA。

　　如果为高电平，待机模式可以从其它任何状态进入。如果没有配备引脚，BQ2406x在上电复位之后将进入开始充电模式。

　　e.开始充电模式

　　IC内部所有模块都被通电，BQ2406x准备开始对电池包充电。当控制逻辑确定新的充电周期开始的所有条件都具备的时候，就开始新的充电周期。在开始充电阶段，所有的定时器都被复位，此后IC进入充电模式。

　　f.充电模式

　　当充电模式启动时，BQ2406x执行充电算法进行充电。

　　g.延迟模式

　　当电池包的温度不在有效温度范围内时，充电器就从其它任何状态进入延迟模式。在延迟模式，充电器设置成关闭状态，但是定时器没有被复位。

　　当电池包的温度恢复正常时就会恢复正常充电模式。

　　4、应用注意

　　选择输入和输出电容

　　在大多数应用中，所要做的只是在输入电源引脚加上一个高频去耦电容。1uF陶瓷电容安装在尽量靠近IN引脚和GND之间效果会比较好。在某些应用中因为电源的特性和电缆的长度，也许需要增加滤波电容避免在热插拔时IN引脚电压超过最大额定电压。

　　BQ2406x仅需一个很小的输出电容来稳定环路。在BAT和ISET之间接0.47uF陶瓷电容即可。

　　5、BQ2406x充电器设计示例

　　a.设计要求：

　　供电电压=5V

　　快冲安全定时时间为5小时

快冲电流大概为750mA

　　不用电池温度传感器

　　b.计算

　　编程设定750mA冲电电流

　　R_ISET=[V_（SET）×K_（SET）/I_（OUT）]

　　从电气特性表可知V_（SET）=2.5V

　　从电气特性表可知K_（SET）=335

　　R_ISET=[2.5V×335/0.75A]=1.12kΩ

　　选择最接近的标准值，用1.13kΩ电阻连接在ISET（第6引脚）和地之间。

　　编程设定5小时安全定时器溢出：

R_（TMR）=[T_（CHG）/K_（CHG）]

　　从电气特性表可知K_（CHG）=0.1hr/kW

　　K_（TMR）=[5hrs/(0.1hr/=kW)]=50kΩ

　　选择最接近的标准值，用49.9kΩ电阻连接在TMR（第2引脚）和地之间。

　　取消温度传感器功能

　　在TS输入端加上范围在V_TS1～V_TS2之间的电压可以取消温度传感器功能。

　　从电气特性表可知T_（TS1）=30%×VIN

　　从电气特性表可知V（TS2）=61%×VIN

　　大小为50%×Vin的电压可以取消温度传感器功能，因此可以把2分压器连接在Vin和地之间。2个1mΩ电阻使分压器的能耗最小。

　　6、散热措施

　　器件的功耗P是充电率和内部功率PET上的电压降的函数，当对电池包充电时，它可用下面公式计算：

　　P=[V_（IN）－V_（OUT）]×I_（OUT）

　　根据锂离子电池的充电特性，最大功率消耗通常发生在充电周期的开始阶段，就是电池的电压最低的时候。

　　如果电路板设计的时候对散热考虑不周，在最大输入电压和最低电池电压的时候，有可能达不到编程快冲额定电流，因为热环路可能会被激活从而有效的减小充电电流，以免温度超过IC的结温。

　　7、使用具有很大纹波的适配器

　　有些低成本的适配器只使用了半波整流，这会导致充电周期的某个阶段适配器的输出电压低于电池电压。为了能在上面说的情况下使用低成本的适配器，BQ2406x系列在没有检测到输入电源的时候仍然会让充电器保持最少30ms（典型值）的开状态。该特性允许使用用50Hz网络供电的外部低成本适配器。

　　在充电器关闭延迟期间，后门控制电路防止电流从电池倒流到适配器。必须注意的是引脚是没有抗尖峰脉衡功能的，当输入电压下降到低于输出电压的时候它立刻指示输入电源丢失。如果电源频繁地跌落又恢复，可以在PG和VSS之间接一个小电容防止信号不稳定。

　　8、PCB布线注意事项

　　注意PCB布线非常重要，以下几点可供参考：

　　为了获得最佳性能，IN和GND（散热焊盘）间的去耦合电容、OUT和GND（散热焊盘）之间的输出滤波电容应该尽量靠近BQ2406x，连到IN、OUT和GND（散热焊盘）的布线要短。

　　所有小电流GND的连接应该跟电池的大电流充电或者放电通道分开。用一点接地的方式连接小信号地和电源地。

　　进入IN和从OUT出来的大电流充电通道布线宽度必须考虑最大充电电流，以免在这些线路上出现电压降。

　　BQ2406x采用增强散热效果的MLP封装。该封装设计有散热盘为IC和PCB之间提供有效的热接触。散热盘同时也是器件的主地。把散热盘连接到PCB地。