SGM4075 - 2電池脫離及冷復(fù)位開(kāi)關(guān)：設(shè)計(jì)與應(yīng)用全解析

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電池管理和復(fù)位功能是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。SGM4075 - 2作為一款全新設(shè)計(jì)的冷復(fù)位及電池脫離開(kāi)關(guān)，為電子工程師們提供了一個(gè)高效、可靠的解決方案。今天，我們就來(lái)深入探討一下這款開(kāi)關(guān)的特性、應(yīng)用以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

文件下載：SGM4075-2-cn.pdf

一、產(chǎn)品概述

SGM4075 - 2的主要作用是在產(chǎn)品裝箱時(shí)，使電池近乎與負(fù)載脫離，延長(zhǎng)成品倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)開(kāi)盒即用，改善用戶(hù)體驗(yàn)，同時(shí)方便殼體和包裝的靈活設(shè)計(jì)。它僅需“開(kāi)機(jī)”和“電源保持”信號(hào)配合，就能實(shí)現(xiàn)電池脫離和開(kāi)通動(dòng)作，還能利用電池脫離功能完成掉電重啟循環(huán)。此外，該開(kāi)關(guān)掉電后重新啟動(dòng)時(shí)會(huì)檢查輸出電壓是否充分跌落，避免了定時(shí)重啟殘留輸出電壓不確定的風(fēng)險(xiǎn)。

SGM4075 - 2采用綠色環(huán)保的WLCSP - 1.31×1.62 - 12B封裝，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 85℃，具有熱關(guān)斷保護(hù)和較低的導(dǎo)通阻抗，能適應(yīng)多種復(fù)雜的工作環(huán)境。

二、特性亮點(diǎn)

1. 低導(dǎo)通電阻

SGM4075 - 2的典型導(dǎo)通電阻為20mΩ，這意味著在電路中能夠有效降低功率損耗，提高能源效率。不同工作電壓下，導(dǎo)通電阻會(huì)有所變化，例如在VBAT = 5.5V時(shí)，典型值為18mΩ；VBAT = 3.6V時(shí)，典型值為20mΩ；VBAT = 1.5V時(shí)，典型值為42mΩ。這種低導(dǎo)通電阻的特性，使得開(kāi)關(guān)在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量更少，穩(wěn)定性更高。

2. 抗干擾能力強(qiáng)

它具備抗?jié)衤┹斎?、抗浪涌等特性?？節(jié)衤┹斎肟梢杂行Х乐挂虺睗癍h(huán)境導(dǎo)致的漏電問(wèn)題，提高了開(kāi)關(guān)的可靠性。而抗浪涌能力則能保護(hù)電路免受瞬間高電壓的沖擊，確保設(shè)備在復(fù)雜的電源環(huán)境下正常工作。

3. 過(guò)熱保護(hù)

內(nèi)置過(guò)熱開(kāi)路保護(hù)功能，當(dāng)開(kāi)關(guān)溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)電路，避免因過(guò)熱損壞器件，保障了設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。

4. 時(shí)間參數(shù)可調(diào)節(jié)

典型時(shí)間參數(shù)可利用外置電阻選擇不同值，如復(fù)位延時(shí)為7.7s，開(kāi)路復(fù)位時(shí)間為468ms，開(kāi)機(jī)延遲為230ms。通過(guò)調(diào)整外置電阻，工程師可以根據(jù)實(shí)際需求靈活設(shè)置這些時(shí)間參數(shù)，滿(mǎn)足不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

5. 寬工作電壓范圍

工作電壓范圍為1.5V ~ 5.5V，能夠適應(yīng)多種電源供電情況，為不同類(lèi)型的電子設(shè)備提供了更廣泛的應(yīng)用可能。

6. 大電流承載能力

最大連續(xù)工作電流可達(dá)6A，能夠滿(mǎn)足大多數(shù)電子設(shè)備的功率需求，適用于各種電池供電的儀器和設(shè)備。

7. 主動(dòng)放電功能

僅在受控電池脫離時(shí)，輸出端會(huì)主動(dòng)放電，有助于快速釋放輸出端的殘余電壓，確保設(shè)備的安全復(fù)位。

8. 高ESD保護(hù)

各引腳具有較高的ESD保護(hù)能力，如VBAT、VOUT、SR引腳對(duì)地的HBM為8000V，其余各引腳之間的HBM也為8000V，MM為400V，CDM為1000V，有效防止靜電對(duì)芯片的損壞。

三、引腳說(shuō)明

四、電氣參數(shù)規(guī)格

在 (V_{BAT}=3.6V) ，DELAYADJ連接到 (VBAT) ，VOUT對(duì)地接36Ω負(fù)載， (T{A}= + 25^{circ}C) 的條件下，SGM4075 - 2的各項(xiàng)電氣參數(shù)表現(xiàn)良好。例如，輸入輸出導(dǎo)通電阻在不同電壓下有相應(yīng)的取值范圍；關(guān)機(jī)電流典型值為0.7μA，靜態(tài)工作電流典型值為1μA；浪涌電壓在導(dǎo)通和開(kāi)路狀態(tài)下都有一定的承受能力等。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要的參考依據(jù)。

五、典型應(yīng)用電路

1. 基本應(yīng)用電路

采用慣用“開(kāi)機(jī)”和“電源保持”2個(gè)控制信號(hào)的應(yīng)用電路，通過(guò)簡(jiǎn)單的信號(hào)配合，就能實(shí)現(xiàn)電池的脫離和開(kāi)通動(dòng)作，為電子設(shè)備的電源管理提供了基礎(chǔ)的解決方案。

2. 外部電源觸發(fā)電路

可由外部 (V_{BUS}) 電源接入觸發(fā)開(kāi)通開(kāi)關(guān)的電路，以及可由外部電源接入觸發(fā)SYS_WAKE開(kāi)通開(kāi)關(guān)的電路，增加了開(kāi)關(guān)的觸發(fā)方式，提高了電路的靈活性。

3. 特定模式工作電路

75939模式工作時(shí)的電路，省略了75939電路中的上拉電阻和抗反向二極管，適用于特定的應(yīng)用場(chǎng)景。

4. 外部喚醒連接電路

接入外部喚醒的連接方式之一，為設(shè)備的喚醒功能提供了更多的可能性。

六、控制及響應(yīng)時(shí)序

SGM4075 - 2的控制及響應(yīng)時(shí)序?qū)τ诶斫馄?a href="http://m.makelele.cn/v/tag/773/" target="_blank">工作原理和正確使用至關(guān)重要。例如，在Power - On with SR時(shí)序中，SR拉高 (t{VON}) 后開(kāi)通輸入輸出；在RESET Timing中，SR有效并保持累計(jì)時(shí)間達(dá)到 (t{PHL}) 時(shí)，斷開(kāi)輸入輸出的鏈接，經(jīng)過(guò) (t_{REC}) 后會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟負(fù)載開(kāi)關(guān)等。這些時(shí)序關(guān)系需要工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)仔細(xì)考慮，確保開(kāi)關(guān)的正常工作。

七、應(yīng)用信息

1. 復(fù)位計(jì)時(shí)器和負(fù)載開(kāi)關(guān)功能

SGM4075 - 2既是復(fù)位計(jì)時(shí)器，又是負(fù)載開(kāi)關(guān)。它采用特有的“保持 - 改出”型邏輯接口，解決了濕漏電和誤偏置潛動(dòng)問(wèn)題。在負(fù)載開(kāi)關(guān)導(dǎo)通和斷開(kāi)方面，不同的輸入信號(hào)組合會(huì)產(chǎn)生不同的效果，如SR、nOFF、SYS_WAKE的高低電平變化會(huì)控制開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)。

2. 欠壓鎖定

當(dāng)電池電壓 (V{BAT}<1.38V) 時(shí)，SGM4075 - 2進(jìn)入欠壓鎖定模式，內(nèi)部所有寄存器清零，負(fù)載開(kāi)關(guān)關(guān)閉；當(dāng) (V{BAT}>1.38V) 時(shí)，脫離欠壓鎖定模式，負(fù)載開(kāi)關(guān)開(kāi)啟。

3. 輸入信號(hào)優(yōu)先級(jí)

為了解決不同信號(hào)同時(shí)輸入產(chǎn)生的矛盾問(wèn)題，SGM4075 - 2設(shè)定了輸入信號(hào)優(yōu)先級(jí)，SR優(yōu)先級(jí)最高，SYS_WAKE次之，nOFF最低。當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)有效時(shí)，只有優(yōu)先級(jí)高的信號(hào)起作用。

4. 防抖動(dòng)和誤觸發(fā)

持續(xù)按鍵撳下期間，短時(shí)間釋放按鍵不影響累計(jì)按鍵撳下時(shí)間，釋放時(shí)間超過(guò)寬容時(shí)間 (t_{TOL}) 時(shí)，清除累計(jì)時(shí)間。SYSWAKE觸發(fā)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通會(huì)自主保持 (t{M}) 以等待宿主系統(tǒng)啟動(dòng)。

5. 浪涌吸收、短路保護(hù)和熱保護(hù)

開(kāi)關(guān)在導(dǎo)通和斷開(kāi)時(shí)都能承受一定的浪涌，內(nèi)部帶有短路和過(guò)熱保護(hù)電路，發(fā)生短路或過(guò)熱時(shí)會(huì)斷開(kāi) (V{BAT}) 與 (V{OUT}) 的連接，并在一定條件下嘗試重新連接。

6. 有源放電和放電殘壓檢測(cè)

SR有效觸發(fā)斷開(kāi) (V{BAT}) 與 (V{OUT}) 的連接時(shí)，開(kāi)通對(duì) (V{OUT}) 的有源放電，重新恢復(fù)導(dǎo)通時(shí)要檢查 (V{OUT}) 電壓是否充分降低。DELAY_ADJ可通過(guò)選用不同的外部電阻值調(diào)節(jié)斷開(kāi)復(fù)位觸發(fā)的延遲時(shí)間。

八、總結(jié)

SGM4075 - 2電池脫離及冷復(fù)位開(kāi)關(guān)以其豐富的特性和靈活的應(yīng)用方式，為電子工程師在電池管理和復(fù)位功能設(shè)計(jì)方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，合理選擇引腳連接、調(diào)整時(shí)間參數(shù)、考慮輸入信號(hào)優(yōu)先級(jí)等因素，以確保開(kāi)關(guān)的正常工作和設(shè)備的穩(wěn)定性。同時(shí)，要注意ESD防護(hù)，避免因靜電損壞芯片。大家在使用SGM4075 - 2的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。