SGM41008：智能大功率熱絲驅(qū)動(dòng)芯片的技術(shù)解析

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，熱絲驅(qū)動(dòng)和電池保護(hù)是兩個(gè)關(guān)鍵的方面。SGM41008系列芯片作為一款集智能大功率熱絲驅(qū)動(dòng)、充電及電池保護(hù)功能于一體的產(chǎn)品，為可充電電子煙、小型保溫器皿等設(shè)備提供了可靠的解決方案。下面，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這款芯片。

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一、芯片概述

SGM41008系列設(shè)計(jì)用于加熱控制和電池過(guò)充、過(guò)放、短路和過(guò)熱保護(hù)功能。其內(nèi)部電路包含加熱控制模塊、電池保護(hù)模塊、按鍵讀取及指示模塊。加熱控制有不做火力控制的最大火力輸出，以及可自動(dòng)對(duì)電池電壓補(bǔ)償?shù)拇?、小三檔火力輸出。電池保護(hù)可阻止電池過(guò)度放電和過(guò)度充電，配合外部PTC溫度檢測(cè)防止電池過(guò)熱，配合內(nèi)部溫度檢測(cè)防止持續(xù)短路損傷芯片和電池。

二、特性要點(diǎn)

（一）火力調(diào)節(jié)

具備三檔火力等級(jí)選項(xiàng)，分別為大、小恒定和直通全火力，滿足不同的加熱需求。同時(shí)，設(shè)有10s加熱超時(shí)保護(hù)，保障使用安全。

（二）電池保護(hù)

提供過(guò)電壓、短路、過(guò)熱和欠電壓保護(hù)，全方位保護(hù)電池安全。內(nèi)置完整功能恒流恒壓充電控制，支持恒流恒壓快充，可根據(jù)芯片溫度調(diào)節(jié)充電電流，還能根據(jù)輸入電壓跌落限制充電電流。

（三）其他特性

部分型號(hào)（SGM41008/SGM41008B）開(kāi)機(jī)時(shí)提供吸吮檢測(cè)功能。支持4.25V最大充電電壓，具備多種指示提示能力，如開(kāi)關(guān)機(jī)提示、點(diǎn)火提示、火力提示、電池電力提示等，通過(guò)不同的閃爍方式直觀指示當(dāng)前狀態(tài)和參數(shù)配置。采用TSOT - 23 - 6綠色封裝，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 85℃，內(nèi)部保護(hù)溫度 + 165℃。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM41008系列適用于多種可充電設(shè)備，如可充電電子煙、可充電小型保溫器皿、可充電保溫耳護(hù)、可充電保溫貼等。

四、典型應(yīng)用電路

典型應(yīng)用電路較為簡(jiǎn)單，僅需配備2個(gè)電阻、一個(gè)按鈕觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)和一個(gè)可選的電容C（僅在對(duì)耐受靜電沖擊有高要求且芯片自身不能承受要求等級(jí)時(shí)需要）。通過(guò)外置的5V電源置換熱絲負(fù)載即可自動(dòng)啟用充電功能。

五、引腳說(shuō)明

六、按鍵操作與顯示

芯片通過(guò)單個(gè)按鈕操作選擇工作參數(shù)，可識(shí)別按鈕的點(diǎn)按次數(shù)、長(zhǎng)按時(shí)間和其組合，觸發(fā)不同功能。不同的按鍵組合對(duì)應(yīng)不同的功能和指示，例如“點(diǎn)·點(diǎn)·長(zhǎng)”可實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)，“長(zhǎng)”可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火輸出等。具體的按鍵操作和顯示時(shí)間及指示組合可參考文檔中的相關(guān)表格。

七、電氣參數(shù)規(guī)格

在 (V{CC}=3.6V) ，測(cè)試環(huán)境溫度 (T{A}= + 25^{circ}C) 的條件下，芯片具有一系列電氣參數(shù)。如全局特性組中，高于1.8V開(kāi)始工作，UVLO釋放電壓VHYS為300mV；功能塊特性中，10s連輸輸出電流能力可達(dá)5A，不同火力控制下的滿電壓輸出占空比也有所不同等。

八、功能、原理及使用說(shuō)明

（一）加熱控制原理

SGM41008系列采用斷續(xù)開(kāi)關(guān)方式對(duì)熱絲加熱做粗略控制，對(duì)于熱遲滯時(shí)間長(zhǎng)的應(yīng)用，這種功率波動(dòng)不會(huì)影響加熱效果。在直接利用熱絲加熱的應(yīng)用中，只要對(duì)熱絲瞬時(shí)溫度偏高不敏感、不結(jié)垢無(wú)表面焦化，也適用這種控制方式。

（二）電池保護(hù)原理

芯片根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整占空比保持加熱功率大致不變，同時(shí)對(duì)電池過(guò)充、過(guò)熱、過(guò)放進(jìn)行保護(hù)。在放電期間，只要電路能維持工作，不會(huì)因電池電壓大幅度跌落觸發(fā)保護(hù)，只在不放電時(shí)監(jiān)視電池電壓。

（三）按鍵控制與充電

芯片內(nèi)置識(shí)別按鍵操作順序的控制器，通過(guò)“點(diǎn)”“長(zhǎng)”組合控制功能，并以不同的閃爍方式應(yīng)答或指示所要求內(nèi)容。在充電過(guò)程中，通過(guò)按鍵輸出命令（點(diǎn)·點(diǎn)·點(diǎn)·）可讓芯片直接進(jìn)入恒壓控制狀態(tài)，充電電流受電池電壓、充電器電壓和芯片內(nèi)部溫度控制。

（四）溫度保護(hù)與吸吮控制

按鈕檢測(cè)輸入引腳BTN內(nèi)部有2個(gè)不同電壓幅度閾值的比較器，配合PTC電阻可實(shí)現(xiàn)按鍵檢測(cè)和溫度保護(hù)。將咪頭連接在ON引腳和BN之間，可檢測(cè)吸吮動(dòng)作，吸吮信號(hào)不受按鍵去抖時(shí)間和命令確認(rèn)時(shí)間限制，但仍受輸出超時(shí)限制保護(hù)。

九、封裝及訂購(gòu)信息

SGM41008系列有SGM41008、SGM41008A、SGM41008B三種型號(hào)，均采用TSOT - 23 - 6封裝，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 85℃。不同型號(hào)在吸吮檢測(cè)、放電定時(shí)保護(hù)、芯片按鍵控制開(kāi)機(jī)模式等方面存在細(xì)微差異。

在電子工程師的設(shè)計(jì)中，SGM41008系列芯片以其豐富的功能、可靠的性能和簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路，為可充電設(shè)備的熱絲驅(qū)動(dòng)和電池保護(hù)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似芯片的使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。