ZS6ZS6078078Revision ZS6078SHENZHEN ZASEM MICROELECTRONICS CO.,LTD.Page 1具有太阳能电池最大功率点跟踪功能的具有太阳能电池最大功率点跟踪功能的 4A 单节磷酸铁锂电池充电管理集成电路单节磷酸铁锂电池充电管理集成电路 ZS6078概述概述:ZS6078 是一款可使用太阳能板供电的 PWM 降压模 式单节磷酸铁锂电池充电管理集成电路，独立对单 节磷酸铁锂电池充电进行管理，具有封装外形小， 外围元器件少和使用简单等优点。 ZS6078 具有涓流，恒流和恒压充电模式，非常适合 磷酸铁锂电池充电管理。在恒压充电模式，ZS6078 将电池电压调制在 3.625V；在恒流充电模式，充电 电流通过一个外部电阻设置。当输入电源的电流输 出能力降低时，内部电路能够自动跟踪太阳能板的 最大功率点，用户不需要考虑最坏情况，可最大限 度地利用太阳能板的输出功率，非常适合利用太阳 能板供电的应用。 对于深度放电的电池，当电池电压低于恒压充电电 压的66.5%(典型值)时， ZS6078用所设置的恒流充电 电流的17.5%对电池进行涓流充电。在恒压充电阶 段，充电电流逐渐减小，当充电电流降低到恒流充 电电流的16%时，充电结束。在充电结束状态，如 果电池电压下降到恒压充电电压的91.66%，自动开 始新的充电周期。当输入电源掉电或者输入电压低 于电池电压时，ZS6078自动进入睡眠模式。 其它功能包括输入低电压锁存，电池端过压保护和 充电状态指示等。 ZS6078 采用 10 管脚 SSOP 封装。应用应用:手持设备 应急灯具 备用电池应用 便携式工业和医疗仪器 电动工具 独立电池充电器特点特点:太阳能板最大功率点跟踪功能 宽输入电压范围：4.5V 到 28V 对单节磷酸铁锂电池完整的充电管理 充电电流可达 4A PWM 开关频率：300KHz 恒压充电电压： 3.625V40mV 恒流充电电流由外部电阻设置 对深度放电的电池进行涓流充电 自动再充电功能 充电状态和充电结束状态指示 软启动功能 电池端过压保护 工作环境温度：40 到 85 采用 10 管脚 SSOP 封装 产品无铅，满足 Rohs，不含卤素管脚排列管脚排列:ZS6ZS6078078Revision ZS6078SHENZHEN ZASEM MICROELECTRONICS CO.,LTD.Page 2典型应用电路典型应用电路:图 1典型应用电路订购信息订购信息:型号包装工作环境温度ZS6078盘装，每盘 3000 只40 到 85ZS6ZS6078078Revision ZS6078SHENZHEN ZASEM MICROELECTRONICS CO.,LTD.Page 3管脚描述管脚描述:管脚序号管脚序号名称名称说明说明1VG内部电压调制器输出。内部电压调制器输出。 为内部驱动电路提供电源， 在 VG 管脚和 VCC 管脚之间需要接一个 100nF 的电容。2GND地。地。输入电源的负输入端和电池负极。3CHRG充电状态指示端。充电状态指示端。漏极开路输出。在充电状态，内部晶体管将此 管脚拉到低电平；否则，此管脚为高阻状态。4DONE充电结束指示端。充电结束指示端。漏极开路输出。在充电结束状态，内部晶体管 将此管脚拉到低电平；否则，此管脚为高阻状态。5COM回路补偿输入端。回路补偿输入端。在此管脚到地之间串联连接一个 120的电阻 和一个 220nF 的电容。6MPPT太阳能板最大功率点跟踪端。太阳能板最大功率点跟踪端。 在正常工作时， 此管脚电压被调制 到 1.205V。此管脚需要接电阻分压网络以检测太阳能板的电压。7BAT电池正极连接端和充电电流检测负输入端电池正极连接端和充电电流检测负输入端。此管脚连接到电池的正极。同时，此管脚和CSP管脚测量电流检测电阻RCS两端的 电压，并将此电压信号反馈给ZS6078进行电流调制。8CSP充电电流检测正输入端。充电电流检测正输入端。此管脚和BAT管脚测量电流检测电阻 RCS两端的电压，并将此电压信号反馈给ZS6078进行电流调制。9VCC外部电源正极输入端。外部电源正极输入端。VCC 也是内部电路的电源。此管脚到地 之间需要接滤波电容。10DRV栅极驱动端。栅极驱动端。驱动片外 P 沟道 MOS 场效应晶体管的栅极。极限参数极限参数VCC，VG，DRV，CHRG，DONE 到 GND 的电压.0.3V to 30V VG 管脚到 VCC 管脚电压8V to VCC0.3V CSP，BAT，MPPT，COM 到 GND 的电压.0.3V to 6.5V 存储温度.65-150 工作环境温度.40-85 焊接温度(10 秒).260超出以上所列的极限参数可能造成器件的永久损坏。以上给出的仅仅是极限范围， 在这样的极限条件下工作， 器件的技术指标将得不到保证，长期在这种条件下还会影响器件的可靠性。ZS6ZS6078078Revision ZS6078SHENZHEN ZASEM MICROELECTRONICS CO.,LTD.Page 4电气特性电气特性:（VCC15V，TA40 到 85，除非另有注明）参数参数符号符号测试条件测试条件最小典型最大最小典型最大单位单位输入电压范围VCC4.528伏特低电压锁存阈值VUVLO3.13.84.4伏特芯片工作电流IVCCVBATVREG0.71.01.3毫安恒压充电电压VREG恒压充电3.5853.6253.665伏特电流检测VCSVBATVPRE，VCSPVBAT110120130毫伏VBATVPRE，VCSPVBAT102136流入 BAT 管脚电流IBAT1充电结束模式，VBAT3.6V1015微安IBAT2睡眠模式，VBAT3.6V15涓流充电阈值VPREBAT管脚电压上升6466.569%VREG涓流充电阈值迟滞HPREBAT管脚电压下降2.5%VREG充电结束阈值Iterm充电电流下降16%ICC再充电阈值VREBAT管脚电压下降91.66%VREG过压阈值VovBAT 管脚电压上升1.041.071.1VREG过压释放阈值VclrBAT 管脚电压下降1.01.021.04MPPT 管脚管脚MPPT 管脚调制电压VMPPT在最大功率点跟踪状态1.181.2051.23VMPPT 管脚电流IMPPT1000100nACHRG 管脚管脚CHRG管脚下拉电流ICHRGVCHRG1V，充电状态71218毫安CHRG管脚漏电流ILK1VCHRG28V，充电结束状态1微安DONE 管脚管脚管脚下拉电流IDONEVDONE1V，充电结束状态71218毫安管脚漏电流ILK2VDONE28V，充电状态1微安振荡器振荡器频率fosc240300360kHZ最大占空比Dmax94%睡眠模式睡眠模式睡眠模式阈值(测量VCCVBAT)VSLPVCC fallingVBAT3.6V0.00.020.1伏特睡眠模式释放阈值(测量VCCVBAT)VSLPRVCC rising,VBAT3.6V0.260.320.39伏特DRV 管脚管脚VDRV高电平 (VCCVDRV)VHIDRV10mA60毫伏VDRV低电平 (VCCVDRV)VLIDRV0mA6.3伏特上升时间trCload2nF, 10% to 90%304065纳秒ZS6ZS6078078Revision ZS6078SHENZHEN ZASEM MICROELECTRONICS CO.,LTD.Page 5下降时间tfCload2nF, 90% to 10%304065纳秒注：注：VREG表示恒压充电电压；ICC表示恒流充电电流。详细描述详细描述:ZS6078是一款可使用太阳能板供电的PWM降压型单节磷酸铁锂电池充电管理集成电路，具有涓流，恒流和 恒压充电模式。恒流充电电流由CSP管脚和BAT管脚之间的电流检测电阻RCS设置。在恒压充电模式，恒压充 电电压为3.625V，精度为40mV。 当输入电源的电流输出能力降低时，ZS6078内部电路能够自动跟踪太阳能板的最大功率点，用户不需要考虑 最坏情况，可最大限度地利用太阳能板的输出功率，非常适合利用太阳能板供电的应用。 当VCC管脚电压大于低电压锁存阈值，大于电池电压并且MPPT管脚电压大于1.23V时，ZS6078正常工作。如 果电池电压低于涓流充电阈值，充电器自动进入涓流充电模式，此时充电电流为所设置的恒流充电电流的 17.5%。当电池电压大于涓流充电阈值，充电器进入恒流充电模式，此时充电电流由内部的120mV基准电压 和一个外部电阻RCS设置，即充电电流为120mV/RCS。当电池电压继续上升接近恒压充电电压时，充电器进入 恒压充电模式，充电电流逐渐减小。在充电状态，漏极开路输出管脚内部的晶体管导通，输出低电平， 以指示充电状态。当充电电流减小到恒流充电电流的16%时，充电结束，DRV管脚输出高电平。漏极开路输 出管脚内部的晶体管关断，输出为高阻态；另一个漏极开路输出管脚内部的晶体管导通，输出低 电平，以指示充电结束状态。 在充电结束状态，如果断开输入电源，再重新接入，将开始一个新的充电周期；如果电池电压下降到再充电 阈值，那么也将自动开始新的充电周期。 ZS6078采用恒电压法跟踪太阳能电池最大功率点，最大功率点电压通过两个电阻分压后反馈到MPPT管脚， 在最大功率点跟踪状态，MPPT管脚电压被调制在1.205V。 当输入电压掉电时，ZS6078自动进入睡眠模式，内部电路被关断。 ZS6078内部还有一个过压比较器，当BAT管脚电压由于负载变化或者突然移走电池等原因而上升时，如果 BAT管脚电压上升到恒压充电电压的1.07倍时，过压比较器动作，关断片外的P沟道MOS场效应晶体管，充电 器暂时停止，直到BAT管脚电压回复到恒压充电电压的1.02倍以下。在某些情况下，比如在电池没有连接到 充电器上，或者电池突然断开，BAT管脚的电压可能会达到过压保护阈值，此为正常现象。 充电电流和充电电压示意图如图 2 所示。ZS6ZS6078078Revision ZS6078SHENZHEN ZASEM MICROELECTRONICS CO.,LTD.Page 6涓流充电恒流充电恒压充电充电结束充电电流 电池电压2.41V3.625V图 2 充电过程示意图应用信息应用信息低电压锁存低电压锁存 (UVLO) 芯片内部的低电压锁存电路监测输入电压，当输入电压低于3.8V(典型值)时，内部电路被关断，ZS6078被禁 止工作。 涓流充电涓流充电 在充电状态，如果电池电压低于恒压充电电压的66.5%(典型值)时，充电器进入涓流充电模式，此时充电电流 为恒流充电电流的17.5%。 恒流充电电流的设置恒流充电电流的设置 恒流充电电流由下式决定：其中： ICH是恒流充电电流 RCS是连接于CSP管脚和BAT管脚之间的电流检测电阻 太阳能电池最大功率点跟踪太阳能电池最大功率点跟踪 ZS6078采用恒电压法跟踪太阳能板的最大功率点。在太阳能板的伏安特性曲线中，当环境温度一定时，在不 同的日照强度下，输出最大功率的点所对应的输出电压基本相同，亦即只要保持太阳能板的输出端电压为恒 定电压，就可以保证在该温度下光照强度不同时，太阳能板输出最大功率。 ZS6078太阳能板最大功率点跟踪端MPPT管脚的电压被调制在1.205V，配合片外的两个电阻(图1中的R3和R4) 构成的分压网络，可以实现对太阳能板最大功率点进行跟踪。 太阳能板最大功率点电压由下式决定：VMPPT1.205(1R3R4)ZS6ZS6078078Revision