SGM40567：小容量电池充电的理想之选

在电子设备的设计中，电池充电管理是至关重要的一环。对于小容量电池的充电需求，SGM40567这款小容量紧凑型电池充电器展现出了诸多独特的优势。今天，我们就来深入了解一下SGM40567的特性、应用以及设计要点。

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一、SGM40567概述

SGM40567是一款专为小容量锂离子/聚合物锂离子二次电池设计的单芯片高精度线性恒流、恒压充电器。它能够独立完成预充电、快速充电、涓流浮充、电压折返保持、电阻压降补偿和再充电等完整的充电过程。其最大充电电压有五种可选，不同型号对应不同的电压值，例如SGM40567 - 3.65对应3.65V/3.709V/4.547V等。充电电流可通过外部电阻进行设置，并且通过LED指示灯直观地显示充电状态，慢闪表示正在充电，持续亮灯则表示充电完成。

二、主要特性

2.1 适用多种电池类型

SGM40567适用于磷酸铁锂电池、锂离子/聚合物锂离子电池、钛酸锂电池、镍氢二次电池以及EDLC电容器的充电，具有广泛的适用性。

2.2 灵活的最大充电电压选择

提供3.65V至5.5V的可选最大充电电压，能够满足不同电池的充电需求。

2.3 高精度安全快速充电

具备高精度的充电控制，确保电池安全快速地充满电。

2.4 电压折返保持功能

输出电压折返保持功能可使外部电源长时间安全稳定地为负载供电，其电压低于最大充电电压的4%。

2.5 兼容性强

可与松散耦合线圈和太阳能电池配合使用，为可穿戴设备和小型便携式设备提供灵活的电源选项。

2.6 自动热电流限制

当设备温度高于+130℃时，会主动降低充电电流，防止过热损坏。

2.7 节能指示模式

通过LED指示灯的状态变化，方便用户了解充电状态，同时实现节能。

2.8 环保封装

采用绿色WLCSP - 0.92×1.16 - 6B封装，工作温度范围为 - 40℃至+125℃。

三、应用场景

SGM40567的应用场景十分广泛，常见于蓝牙耳机、蓝牙鼠标、无线温度计、无线血氧仪、无线脉搏计、有源钥匙、有源信标等设备中。此外，还可用于光伏存储维护和轮毂发电机存储维护等领域。

四、设计要点

4.1 充电电流设置

充电电流通过外部电阻RIREF进行设置，不同的充电电流范围对应不同的计算公式。当ICHG ≤ 400mA时，(I{CHG}=frac{24000}{R{IREF}})（mA）；当ICHG > 400mA时，(I{CHG}=frac{20500}{R{IREF}} + 58)（mA）。在实际设计中，需要根据电池容量和输入电源的负载特性来选择合适的充电电流。

4.2 最大充电电压选择

根据电池或大容量电容器的电压规格选择合适的最大充电电压型号。同时，通过F引脚的不同连接方式可以进一步微调充电电压，具体关系可参考设备选择表。

4.3 引脚连接

• BAT引脚：充电器输出引脚，连接电池或电池与负载，建议连接1μF（或更大值）的X5R陶瓷电容。
• VIN引脚：电源输入引脚，建议从VIN引脚到地使用1μF（或更大值）的X5R陶瓷电容进行电源去耦，且该电容应尽可能靠近VIN引脚。
• F引脚：充电电压设置和EDLC电容器中间电压平衡引脚，通过不同的连接方式设置最大充电电压，并在电压偏离时进行调节。
• nCHG引脚：充电状态指示引脚，通过电流的变化指示充电状态。
• IREF引脚：最大充电电流设置和禁止充电控制引脚，通过连接电阻设置最大充电电流，当该引脚电压高于1.6V时，禁止充电功能。
• GND引脚：接地引脚。

4.4 充电过程

SGM40567的充电过程包括预充电、快速充电、涓流浮充、电压折返保持、电阻压降补偿和再充电等阶段。当输出电压低于最大充电电压的60%时，进行预充电；然后以设定的ICHG进行快速充电，直到输出电压大于最大充电电压的98.5%且超过44分钟，或充电电流小于6.5%×ICHG时，进入电压折返保持状态。在电压折返保持状态下，输出电压低于最大充电电压的4%。如果输出电压下降超过最大充电电压的2.2%，则进行电阻压降补偿，输出电压进一步提高2%；如果下降小于2.2%，则维持输出电压。当输出电压继续下降超过1.5%时，退出电压折返保持状态，重新开始充电过程。

4.5 特殊功能设计

• 松散耦合充电：当输入电压略高于电池电压且接近其最高耐受电压时，SGM40567可以进行充电，不需要恒定稳定的电流和电压供应。在使用输出能力有限的电源时，可将IREF引脚连接到GND，使SGM40567在充电过程中处于饱和导通状态，最大化电源供应能力和电流通过能力。
• 小容量电池充电：对于小容量电池，SGM40567能够自动检测充电路径中的电阻压降，当压降超过2.2%时，相应地提高最大充电电压。
• 充电电流控制：可以通过控制器的IO生成两种不同的电流设置，或使用PWM合成电压施加到电流设置电阻的一端进行详细控制。
• 并联扩展充电电流：多个SGM40567并联使用可以增加充电电流，分散排列可增加散热面积。选择其中一个芯片的RIREF配置稍小，使其充电电流略大于其他芯片，该芯片的nCHG可作为全局指示输出。
• 匹配储能电容器：利用SGM40567的恒压/恒流控制能力，匹配储能电容器，隔离突发负载对小容量电池或脆弱电源系统的影响，如防止NB - IoT和GPRS传输突发导致的系统电源故障。

五、总结

SGM40567以其丰富的功能、灵活的设计和广泛的适用性，为小容量电池充电提供了一个优秀的解决方案。在实际设计中，电子工程师需要根据具体的应用场景和需求，合理选择充电电流、最大充电电压以及引脚连接方式，充分发挥SGM40567的优势。同时，要注意其特殊功能的应用，如松散耦合充电、小容量电池充电等，以提高充电效率和电池的使用寿命。你在使用SGM40567的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。