TP4100便携式 USB 风扇解决方案

概述TP4100是一款专为便携式USB充电风扇设计的单芯片解决方案,内部集成了充电管理模块、升压管理模块、保护模块、按键控制以及档位指示模块。TP4100固定充电电流为0.8A输出电压为4.5V12V3档位工作模式支持一档最大或一档最小可选模式。TP4100内部集成了恒温充电工作模式、过温保护、过充与过放保护、输出过压保护、输出短路保护等安全保护功能以保证芯片和锂离子电池的安全,同时TP4100应用电路简单,只需很少元件便可实现便携式充电风扇完整方案。特点充电电流: 0.8 A输出电压4.5V12V可调输出电流: 0.7A9V外部灵活设置一档最大或一档最小模式充电指示灯3档位状态指示灯最大50uA待机电流支持手电筒智能温度控制与过温保护集成输出过压保护、短路保护集成过充与过放保护封装形式SOP16L应用便携式USB风扇典型应用电路管脚管脚描述极限参数注1推荐工作范围电气参数应用说明恒温工作模式TP4100内部集成了温度反馈环路工作时如果芯片内部的温度升高到 120℃(表面80℃左右)充电或升压输出电流会随着芯片的温度升高而降低从而减小系统功耗降低温升由于温度反馈控制IC会进入恒温模式而不用担心损坏 IC或者过高温度时强行关闭IC。充电模式如果充电之前锂离子电池电压低于2.9V为了保护电池TP4100 工作在涓流充电模式此时充电电流为80mA当电池电压达到 2.9V以后TP4100进入恒流充电模式充电电流为 0.8A当电池电压达到4.2V后TP4100工作在恒压充电模式此时 BAT电压恒定充电电流逐渐减小当充电电流减小为 80mA时充电过程结束充电电流降为零。输出电压设定TP4100可以自由设定每档电压以及可以自由选择开机一档输出最高电压或者一档输出最低电压。各档位输出电压按下述公式确定(RX分别代表 R1、R2、R3)一档输出时V1下拉管导通V2和V3下拉管关闭输出电压由 R4和R1确定二挡输出时V2下拉管导通V1 和V3下拉管关闭输出电压由R4和R2确定三档输出时 V3下拉管导通V1和V2下拉管关闭输出电压由 R4和R3确定。电池低压保护启动时当BAT电压大于3.2V时,升压电路开始工作当电池电压低于 2.9V则升压输出关闭TP4100进入低电流待机模式。手电照明输出KEY1端可以驱动LED灯用于手电筒照明,最大驱动电流为 40mA ,可以给LED灯串联电阻减小驱动电流如果长按 KEY1键2S,手电筒打开再次长按KEY1键2S手电筒输出关闭。工作状态和LED指示1、LED4为充电指示脚USB电源接入充电时LED4以1HZ 频率闪烁充满电后LED4常亮2、短按KEY1键档位由1档(LED1亮)→2档(LED2亮)→3档(LED3亮)→1档(LED1亮)循环 短按KEY2键关闭风扇输出。元件选择1、风扇输出纹波较大输出电容不能太小建议使用22uF 贴片电容和100uF电解电容并联贴片电容选择质量较好的低 ESR的贴片电容。2、输出电感L1的饱和电流需大于3A否则因电感饱和可能会导致芯片工作不正常。3、二极管D2选择低正向导通压降的肖特基二极管建议使用 SS34。保护功能TP4100集成了过充保护、过放保护、温度保护、输出过压保护、输出短路保护等多重保护机制另外可以在 VDD与地之间加一个稳压管 ZD以避免VDD输入电源纹波太高如果需要电池防反接保护可以外加防反接保护MOS。PCB设计参考1、地线铺开面积要尽量大其它不重要的线都可以绕开以满足地线需要2、建议在芯片BAT脚和电感旁边各放置一个10uF的电容有成本考虑的话建议电感旁边放置 10uF而靠近芯片BAT 脚放置1uF电容如果只放一个BAT电容必须保证电容位置既要靠近芯片又要靠近电感无论放几个电容一定包保证电容的地线尽量接在大面积地线上不要经过较小的地线再到芯片和大面积地3、输出电容C2尽量靠近芯片其地线尽量接在大面积地线上不要经过较小的地线再到芯片和大面积地4、电感需靠近BAT电容C1电感和电容C1以及芯片尽量在同一层而不要过过孔电感到 SW的走线尽量短而粗。