官方微信
官方微博
圣邦微电子推出2nA 超低关断电流小微电池保护器 SGM41105系列
来源:本站原创  浏览次数:60  发布时间:2024-10-17

圣邦微电子新推出的小微容量锂电池保护器 SGM41105 系列产品,集成保护控制器和 MOSFET,并具有 2nA 船运模式功耗、亚微安级操作功耗及 1×1mm² 小封装等特点。长续航能力是无线蓝牙耳机和真无线蓝牙耳机(TWS)市场持续火爆的一大动因,但电池容量因受限于体积、能量密度等因素无法再度提高,只有降低各功能电路功耗才能有效提升续航能力。SGM41105 系列的超低功耗和小封装特性优势明显,非常适用于小巧、长续航的 TWS 耳机类产品。

SGM4105 系列产品主要特性

极小紧凑型二合一电池保护方案;

2nA 船运模式及电池欠压关断电流;

700nA 工作电流;

100mΩ 导通阻抗;

完整的充电过压、充电过流、放电过流、过放欠压保护功能;

4.225V 至 4.6V(25mV 步进)过压保护门限可选;

3 种适合小微电池的过流保护门限可选;

2.8V/3.0V 电池欠压保护门限可选;

1.2A/2.5A 放电短路电流门限可选;

0V 电池可充;

船运模式控制管脚拉低、拉高触发可选;

抗输入反接、抗电池反接;

工作温度范围 -40℃ 至 +85℃;

XTDFN-1×1-4L 绿色封装。

超低功耗:2nA 船运模式与 700nA 工作电流

SGM41105 系列产品可以通过控制“船运模式”管脚切换至船运模式。这种模式下,芯片功耗降至仅 2nA(典型值),实现了电池完全断电,确保了运输过程的安全。这一超低功耗特性,还保证了 TWS 耳机出厂后在历经长途运输和长时间售前仓储后,用户仍然能享受到拆盒即用的体验。

在电池供电的开关接通状态下,SGM41105 系列自身功耗仅为 700nA(典型值),-40℃~+85℃ 的全温度范围内最大功耗也仅 1.2μA。这一特性显著降低了 TWS 耳机等设备在待机和使用期间的无用能耗,提升了设备的续航能力。

灵活配置:船运模式触发方式可选

SGM41105 系列产品包含 SGM41105、SGM41106、SGM41106A 等型号,他们之间的主要差异为 PIN 脚的排列顺序及触发船运模式方式,所有型号均支持无船运模式。用户可根据应用需求,选择下拉触发或上拉触发船运模式的型号,以实现最佳的电路设计和性能表现。图 2 和图 3 分别是 SGM41105 系列产品无船运模式和有船运模式的典型应用电路图。

定制化安全保障:多级过压过流保护阈值选择

SGM41105 系列锂保器件,提供全面的保护功能,包括充电过压保护、充电过流保护、放电过流保护及过放欠压保护功能;该器件有 16 个过压保护阈值、2 个欠压保护阈值、3 个过流保护阈值(过充电流、过放电流组合)和 2 个短路放电电流选项,供客户针对不同规格的电池自由选择。联系圣邦微电子各地销售或技术支持人员,即可获得专业的咨询意见和定制化的服务。

确保电池的长期健康与安全是 TWS 耳机制造商在选择快充技术时的首要考量因素。制造商选择的快充电流倍率往往接近电池规格的极限,但更高的充电电流不仅可能缩短电池寿命,还可能带来安全隐患。因此,制造商应选择略高于实际充电电流的过充电流保护阈值,以确保电池得到恰当的保护,避免选择同于缺乏保护的过高的保护阈值。

以 TWS 耳机为例,其电池容量通常在 30mAh 至 50mAh 范围内。按照 4C 的充电倍率,快充电流大约在 120mA 至 200mA 之间。在这种情况下,推荐选择 Option Code "C",其保护阈值为 200mA 或 310mA,而不是 625mA,以更精确地匹配电池的实际需求。

同样的原则也适用于过充电压、过放电流和短路电流等其他保护阈值的选择。制造商应力求选择最接近电池规格的保护参数,以实现最佳的保护效果,确保电池在安全范围内运行,延长其使用寿命,维系其长续航能力。

0V 可充:技术视角与应用差异

“0V 可充”这一术语在客户端频频被提及,这里的“0V”通常有两种理解:

第一种理解是当过放电触发欠压保护阈,保护芯片会关闭电芯的供电通路,导致电池模组(即通常说的电池)的正负极电压降至 0V。对于这种状态下的“0V 可充电”,所有保护芯片,包括 SGM41105 系列,都能提供支持;第二种理解是电芯深度放电至 0V 的情况。针对这种客户特殊需求的极端的 0V 充电场景,尽管 SGM41105 系列仍能支持,但圣邦微电子并不推荐这种做法。主要原因在于:

电池的化成过程需要精确控制充电电压、电流及各状态下的充电时长,以安全可靠地形成电池的 SEI 膜(Solid Electrolyte Interphase,固体电解质界面膜)。电池 SEI 膜通常在电压达到 0.2V 时开始大量形成,并在 0.8V 时完全形成(不同厂家电池可能存在细微差异)。如果电芯放电至 0V,通常意味着 SEI 膜已经消失或出现了局部内短路,此时继续充电会带来极大的安全风险。VARTA 公司在其电池操作注意事项中明确指出,当单个电池的电压低于其规定的耗尽电压阈值时,不得充电。


Baidu
map