高度バッテリ温度監視 デュアル入力リニアチャージャ Smart Power Selector

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1 ; Rev 1; 3/1 EVALUATION KIT AVAILABLE 概要 を備えたデュアル入力 Li+ ( リチウムイオン )/Li-Polyリニアバッテリチャージャの MAX8934_ は JEITA 推奨に従って 単一の Li+/Li-Poly セルを安全に充電します MAX8934_ は 充電時のバッテリ温度 (T BATT ) を監視し バッテリ温度の変化に合わせて急速充電電流と充電終了電圧を自動的に調整します MAX8934_ は バッテリ放電時のバッテリ温度も監視し バッテリが温度過昇になった場合 警告フラグ (OT) をシステムに提供します 2つの安全プロファイルがサポートされています ( 詳細は図 6を参照 ) 超低 I Q 常時オンLDO が システム電源用に追加の3.3V 電源を供給します MAX8934_ は USBとAC アダプタ電源の個別入力 または両方に対応する単一入力で動作します 充電用および負荷のバッテリと外部電源間での切替え用のすべてのパワースイッチが内蔵されています 外付け MOSFETは不要です MAX8934_ は 制限されたUSBまたはアダプタ電力を最大限に使用するためのを備えています 入力電流制限値およびバッテリ充電電流制限値は 個別に設定されます システムで使用されない入力電力によって バッテリが充電されます 充電電流制限値および DC 電流制限値は それぞれ最大 1.5Aと2Aに設定することができます 一方 USB 入力電流は 1mAまたは 5mA (MAX8934A/MAX8934B/MAX8934C/ MAX8934E) および最大 1.5A (max) (MAX8934D) に設定することができます 自動入力選択によって システム負荷をバッテリから外部電源に切り替えます MAX8934A は5.3V のSYS 出力電圧を供給し MAX8934B MAX8934Eは4.35VのSYS 出力電圧を供給します その他の機能には 過電圧保護 (OVP) オープンドレイン充電ステータス / フォルト出力 パワー OKモニタ 充電タイマー およびバッテリサーミスタモニタがあります さらに 内蔵の熱制限が バッテリ充電速度を低減させ チャージャの過熱を防止します MAX8934_ は 4mm x 4mmの28ピンTQFN パッケージで提供されます アプリケーション PDA パームトップ およびワイヤレスハンドヘルド機器ポータブルメディア MP3プレーヤ および PND ディジタルスチルカメラおよびディジタルビデオカメラ携帯ゲームシステム 特長 S を備えた Li+ チャージャ 外付けMOSFET 不要 S JEITA 推奨に従うバッテリ温度の監視と充電電流と終了電圧の自動調整 S 放電時の高温バッテリの OTフラグシステム S 超低 I Q 常時オン3.3V LDO S 共用または個別のUSB 入力およびアダプタ入力 S アダプタ /USB/ バッテリの自動切替え S アダプタ定格を超える負荷ピークをバッテリで補助 S 最大入力 OVP:16V (DC) および9V (USB) S 4mΩのSYS-BATT 間スイッチ S 熱レギュレーションによって過熱を防止 S SYSレギュレーション電圧 :4.35Vまたは5.3V S USB 入力電流制限 :1.5A (max) (MAX8934D) 型番 PART TEMP RANGE PIN-PACKAGE MAX8934AETI+ -4NC to +85NC 28 Thin QFN-EP* + は鉛 (Pb) フリー /RoHS 準拠パッケージを表します *EP = エクスポーズドパッド 型番 ( 続き ) および選択ガイドは データシートの最後に記載されています 標準動作回路 AC ADAPTER USB DC USB Q1 Q2 3.3V ALWAYS-ON LINEAR REGULATOR CHARGE CURRENT CHARGE AND SYS LOAD SWITCH MAX8934A MAX8934E Q3 LDO SYS LOAD CURRENT BATT GND SYSTEM LOAD BATTERY は Maxim Integrated Products, Inc. の商標です Maxim Integrated Products 1 本データシートは日本語翻訳であり 相違及び誤りのある可能性があります 設計の際は英語版データシートを参照してください 価格 納期 発注情報については Maxim Direct ( ) にお問い合わせいただくか Maximのウェブサイト (japan.maxim-ic.com) をご覧ください

2 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS DC, PEN1 to GND...-.3V to +16V USB to GND...-.3V to +9V V L to GND...-.3V to +4V LDO to GND V to the lower of +4V and (V SYS +.3V) THMEN, to GND V to +(V LDO +.3V) THM to GND...-.3V to (V +.3V) PSET, ISET, CT to GND V to (V L +.3V) BATT, SYS, CEN, CHG, OT, DOK, UOK, FLT, DONE, USUS, PEN2 to GND...-.3V to +6V EP (Exposed Pad) to GND...-.3V to +.3V DC Continuous Current (total in two pins)...2.4a RMS SYS Continuous Current (total in two pins)...2.4a RMS USB Continuous Current (total in two pins)...2.a RMS BATT Continuous Current (total in two pins)...2.4a RMS LDO Continuous Current...5mA RMS LDO Short-Circuit Duration... Continuous Continuous Power Dissipation (T A = +7NC) Single-Layer Board (derate 2.8mW/NC above +7NC) mW Multilayer Board (derate 28.6mW/NC above +7NC) mW Operating Temperature Range... -4NC to +85NC Junction Temperature... -4NC to +125NC Storage Temperature NC to +15NC Lead Temperature (soldering, 1s)...+3NC Soldering Temperature (reflow)...+26nc Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (V DC = V PEN1 = V PEN2 = 5V, CEN = USUS = THMEN = GND, V BATT = 4V, V THM = 1.65V, USB,, CHG, DONE, OT, DOK, UOK, FLT are unconnected, C CT =.68FF, T A = -4NC to +85NC, unless otherwise noted. Typical values are at T A = +25NC.) (Note 1) PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS DC-to-SYS PREREGULATOR DC Operating Voltage Range V DC Withstand Voltage V BATT = V SYS = V 14 V DC Undervoltage Threshold When V DOK goes low, V DC rising, 5mV hysteresis V DC Overvoltage Threshold When V DOK goes high, V DC rising, 36mV hysteresis V DC Operating Supply Current I SYS = I BATT = ma, V CEN = V 1 2 I SYS = I BATT = ma, V CEN = 5V ma DC Suspend Current V DC = V CEN = V USUS = 5V, V PEN1 = V FA DC-to-SYS On-Resistance I SYS = 4mA, V CEN = 5V.2.35 I DC to BATT Dropout Voltage When SYS regulation and charging stops, V DC falling, 15mV hysteresis mv R PSET = 1.5kI V DC = 6V, V SYS = 5V, T A = +25NC R PSET = 3kI (MAX8934A); R PSET = 6.3kI DC Current Limit V DC = 5V, V SYS = 4V, V PEN1 = V, V PEN2 = 5V ma T A = +25NC (5mA USB mode) (MAX8934B V PEN1 = V PEN2 = V MAX8934E) (1mA USB mode) PSET Resistance Range ki SYS Regulation Voltage V DC = 6V, I SYS = 1mA MAX8934A to 1.75A, V CEN = 5V MAX8934B MAX8934E V Input Current Soft-Start Time Connecting DC with USB not present 1.5 ms Connecting DC with USB present 5 Fs Thermal-Limit Temperature Die temperature at when the charging current and input current limits are reduced 1 NC 2

3 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (V DC = V PEN1 = V PEN2 = 5V, CEN = USUS = THMEN = GND, V BATT = 4V, V THM = 1.65V, USB,, CHG, DONE, OT, DOK, UOK, FLT are unconnected, C CT =.68FF, T A = -4NC to +85NC, unless otherwise noted. Typical values are at T A = +25NC.) (Note 1) PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Thermal-Limit Gain I SYS reduction with die temperature (above +1NC) 5 %/C V L Voltage I VL = to 5mA, USB = unconnected V USB-TO-SYS PREREGULATOR USB Operating Voltage Range V USB Withstand Voltage V BATT = V SYS = V 8 V USB Undervoltage Threshold When V UOK goes low, V USB rising, 5mV hysteresis V USB Overvoltage Threshold When V UOK goes high, V USB rising, 36mV hysteresis V USB Operating Supply Current I SYS = I BATT = ma, V CEN = V PEN2 = V 1 2 I SYS = I BATT = ma, V CEN = 5V, V PEN2 = V USB Suspend Current DC = unconnected, V USB = V CEN = V USUS = 5V FA USB to SYS On-Resistance DC unconnected, V USB = V CEN = 5V, I SYS = 4mA I USB-to-BATT Dropout Voltage USB Current Limit (See Tables 2a and 2b for Input Source Control) SYS Regulation Voltage When SYS regulation and charging stops, V USB falling, 15mV hysteresis DC unconnected, V USB = 5V, T A = +25NC DC unconnected, V USB = 6V, V PEN2 = 5V, I SYS = 1mA to 4mA, V CEN = 5V ma mv MAX8934D only, R PSET = 2kI V PEN1 = V, V PEN2 = 5V V PEN1 = V PEN2 = V MAX8934A MAX8934B/MAX8934C/ MAX8934E DC unconnected, V USB = 6V, V PEN2 = 5V, I SYS = 1mA to 1.2A, V CEN = 5V MAX8934D Input Limiter Soft-Start Time Input current ramp time 5 Fs Thermal-Limit Temperature Die temperature at when the charging current and input current limits are reduced 1 NC Thermal-Limit Gain I SYS reduction with die temperature (above +1NC) 5 %/NC V L Voltage DC unconnected, V USB = 5V, I VL = to 5mA V LDO LINEAR REGULATOR DC unconnected, V USB = 5V, I LDO = ma LDO Output Voltage V DC = 5V, USB unconnected, I LDO = ma V DC and USB unconnected, V BATT = 4V, I LDO = ma LDO Load Regulation I LDO = to 3mA.3 %/ma ma V 3

4 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (V DC = V PEN1 = V PEN2 = 5V, CEN = USUS = THMEN = GND, V BATT = 4V, V THM = 1.65V, USB,, CHG, DONE, OT, DOK, UOK, FLT are unconnected, C CT =.68FF, T A = -4NC to +85NC, unless otherwise noted. Typical values are at T A = +25NC.) (Note 1) PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS BATTERY CHARGER BATT-to-SYS On-Resistance V DC = V, V BATT = 4.2V, I SYS = 1A.4.8 I BATT-to-SYS Reverse Regulation Voltage BATT Regulation Voltage Safety Region 1 (MAX8934A) V PEN1 = V PEN2 = V, I SYS = 2mA mv I BATT = ma T A = +25NC, V THM_T1 < V THM < V THM_T T A = NC to +85NC, V THM_T1 < V THM < V THM_T T A = +25NC, V THM_T3 < V THM < V THM_T T A = NC to +85NC, V THM_T3 < V THM < V THM_T T A = +25NC, V THM_T2 < V THM < V THM_T T A = NC to +85NC, V THM_T2 < V THM < V THM_T V BATT Regulation Voltage Safety Region 2 I BATT = ma T A = +25NC, V THM_T1 < V THM < V THM_T2 or V THM_T3 < V THM < V THM_T4 V T A = NC to +85NC, V THM_T1 < V THM < V THM_T2 or V THM_T3 < V THM < V THM_T4 BATT Recharge Threshold Safety Region 1 (MAX8934A) Change in V BATT from DONE to fastcharge restart V THM_T1 < V THM < V THM_T V THM_T3 < V THM < V THM_T mv BATT Recharge Threshold Safety Region 2 Change in V BATT from DONE to fastcharge restart V THM_T2 < V THM < V THM_T V THM_T1 < V THM < V THM_T2 or V THM_T3 < V THM < V THM_T mv BATT Fast-Charge Current Range R ISET = 1kI to 2kI A 4

5 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (V DC = V PEN1 = V PEN2 = 5V, CEN = USUS = THMEN = GND, V BATT = 4V, V THM = 1.65V, USB,, CHG, DONE, OT, DOK, UOK, FLT are unconnected, C CT =.68FF, T A = -4NC to +85NC, unless otherwise noted. Typical values are at T A = +25NC.) (Note 1) PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS BATT Charge Current Accuracy ISET Output Voltage V SYS = 5.5V, V THM_T2 < V THM < V THM_T4 (safety region 1) or V THM_T1 < V THM < V THM_T4 (safety region 2) V SYS = 5.5V, V THM_T1 < V THM < V THM_T2 (safety region 1) R ISET = 2kI R ISET = 4kI R ISET = 1kI R ISET = 2kI, V BATT = 2.5V (prequal) R ISET = 4kI, V BATT = 2.5V (prequal) R ISET = 1kI, V BATT = 2.5V (prequal) R ISET = 2kI R ISET = 4kI R ISET = 1kI R ISET = 2kI, V BATT = 2.5V (prequal) R ISET = 4kI, V BATT = 2.5V (prequal) R ISET = 1kI, V BATT = 2.5V (prequal) R ISET = 4kI, I BATT = 5mA (V ISET = 1.5V at full charge current) V THM_T2 < V THM < V THM_T V Charger Soft-Start Time Charge-current ramp time 1.5 ms BATT Prequal Threshold V BATT rising, 18mV hysteresis V BATT Input Current DONE Threshold as a Percentage of Fast-Charge Current V BATT = 4.2V, I LDO = No DC or USB power connected, THMEN = low, V CEN = 5V No DC or USB power connected, THMEN = high, V CEN = 5V DC or USB power connected, V CEN = 5V I BATT decreasing 1 % ma FA 5

6 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (V DC = V PEN1 = V PEN2 = 5V, CEN = USUS = THMEN = GND, V BATT = 4V, V THM = 1.65V, USB,, CHG, DONE, OT, DOK, UOK, FLT are unconnected, C CT =.68FF, T A = -4NC to +85NC, unless otherwise noted. Typical values are at T A = +25NC.) (Note 1) PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Maximum Prequal Time From CEN falling to end of prequal charge, V BATT = 2.5V 3 min Maximum Fast-Charge Time From CEN falling to FLT falling 3 min Maximum Top-Off Time MAX8934A/MAX8934C/MAX8934E 15 s MAX8934B/MAX8934D 6 min Timer Accuracy % Timer Extend Threshold Percentage of fast-charge current below where the timer clock operates at half-speed Timer Suspend Threshold Percentage of fast-charge current below where timer clock pauses THERMISTOR MONITOR (Beta = 3477) (Note 2) THM Cold No-Charge Threshold (T1) THM Cold Threshold (T2) THM Hot Threshold (T3) THM Hot No-Charge Threshold (T4) THM Hot Overtemperature Threshold (T OT ) THERMISTOR MONITOR (Beta = 3964) (Note 3) THM Cold No-Charge Threshold (T1) THM Cold Threshold (T2) I CHG = A, when charging is suspended, 2NC hysteresis I CHG reduced (safety region 1 only), V BATT_REG reduced (safety region 2 only), 2NC hysteresis V BATT_REG reduced (safety region 1), 2.5NC hysteresis I CHG = ma, when charging is suspended, 3NC hysteresis OT asserts low, 5NC hysteresis I CHG = A, when charging is suspended, 2NC hysteresis I CHG reduced (safety region 1 only), V BATT_REG reduced (safety region 2), 2NC hysteresis 5 % 2 % NC % of NC % of NC % of NC % of NC % of NC % of NC % of 6

7 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (V DC = V PEN1 = V PEN2 = 5V, CEN = USUS = THMEN = GND, V BATT = 4V, V THM = 1.65V, USB,, CHG, DONE, OT, DOK, UOK, FLT are unconnected, C CT =.68FF, T A = -4NC to +85NC, unless otherwise noted. Typical values are at T A = +25NC.) (Note 1) PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS THM Hot Threshold (T3) THM Hot No-Charge Threshold (T4) THM Hot Discharge Threshold (T OT ) V BATT_REG reduced, safety region 1, 2.5NC hysteresis I CHG = ma, when charging is suspended, 3NC hysteresis OT asserts low, 5NC hysteresis NC % of NC % of NC % of THM Input leakage THM = GND or LDO T A = +25NC T A = +85NC.1 FA Output Leakage = GND T A = +25NC T A = +85NC.1 FA Output Voltage High Sourcing 1mA V LDO -.5 V LOGIC I/O: PEN1, PEN2, CHG, FLT, DONE, DOK, UOK, USUS, THMEN) High level 1.3 Logic-Input Thresholds Low level.4 V Hysteresis 5 mv Logic-Input Leakage Current V IN = to 5.5V T A = +25NC.1 1 T A = +85NC.1 FA Logic-Low Output Voltage Sinking 1mA 25 1 mv Logic-High Output Leakage T A = +25NC.1 1 V OUT = 5.5V Current T A = +85NC.1 FA Note 1: Limits are 1% production tested at T A = +25NC. Limits over the operating temperature range are guaranteed by design. Note 2: NC includes external NTC thermistor error. % of excludes thermistor beta error and external pullup error. NTC thermistor assumed to be 1kI nominal, part number Vishay NTHS63N2N12FF, external pullup resistor = 1kI. Note 3: NC includes external NTC thermistor error. % of excludes thermistor beta error and external pullup error. NTC thermistor assumed to be 1kI Q1% nominal, part number Vishay NTHS63N1N13FF, external pullup resistor = 1kI Q1%. 7

8 標準動作特性 (MAX8934A, T A = +25NC, circuit of Figure 2, V DC = 6V, V BATT = 3.6V, thermistor Beta = 3964, unless otherwise noted. Negative battery current indicates charging.) USB OPERATIN SUPPLY CURRENT (ua) BATTERY INPUT CURRENT (ua) USB OPERATING SUPPLY CURRENT vs. USB VOLTAGE (CHARGER ENABLED) V BATT = 4.2V, V USUS = V CHARGER IN DONE MODE I SYS = A V USB RISING V USB FALLING USB VOLTAGE (V) ENTERING OVLO MAX8934A/B/C toc1 MAX8934A toc4 USB OPERATING SUPPLY CURRENT (ua) USB OPERATING SUPPLY CURRENT vs. USB VOLTAGE (CHARGER DISABLED) V BATT = 4.2V, V USUS = V CEN = 1 I SYS = A PEN1 = X, PEN2 = 1 V USB RISING V USB FALLING 1 ENTERING OVLO USB VOLTAGE (V) MAX8934A toc2 USB QUIESCENT CURRENT (FA) V BATT = 4.2V, USUS = 1 USB SUSPEND CURRENT vs. USB VOLTAGE USB VOLTAGE (V) BATTERY INPUT CURRENT vs. BATTERY VOLTAGE (USB DISCONNECTED) BATTERY INPUT CURRENT vs. TEMPERATURE CHARGE CURRENT vs. BATTERY VOLTAGE (1mA USB) V 4.9 BATT = 4V, THMEN =, I LDO = 12 USB AND DC UNCONNECTED 9 THMEN = V USB = 5V PEN1 = X, PEN2 = V BATT RISING V BATT FALLING THMEN = BATTERY VOLTAGE (V) TEMPERATURE ( C) BATTERY VOLTAGE (V) CHARGE CURRENT vs. CHARGE CURRENT vs. BATTERY VOLTAGE (5mA USB) BATTERY VOLTAGE (1A DC) V USB = 5V V DC = 5V PEN1 = X, PEN2 = PEN1 = 1, PEN2 = X 35 V BATT RISING V BATT RISING V BATT FALLING 8 V BATT FALLING BATTERY VOLTAGE (V) BATTERY VOLTAGE (V) CHARGE CURRENT (ma) BATTERY INPUT CURRENT (ua) MAX8934A/B/C toc7 CHARGE CURRENT (ma) MAX8934A toc5 CHARGE CURRENT (ma) MAX8934A/B/C toc8 MAX8934A/B/C toc3 MAX8934A/B/C toc6 8

9 標準動作特性 ( 続き ) (MAX8934A, T A = +25NC, circuit of Figure 2, V DC = 6V, V BATT = 3.6V, thermistor Beta = 3964, unless otherwise noted. Negative battery current indicates charging.) NORMALIZED CHARGE CURRENT NORMALIZED CHARGE CURRENT vs. AMBIENT TEMPERATURE (LOW IC POWER DISSIPATION) AMBIENT TEMPERATURE ( C) SYS OUTPUT VOLTAGE (V) V USB = 5V, V BATT = 4V SYS OUTPUT VOLTAGE vs. USB VOLTAGE V BATT = 4.V NO SYS LOAD MAX8934A MAX8934B MAX8934E MAX196 toc9 MAX8934A/B/C toc11 BATTERY REGULATION VOLTAGE (V) SYS OUTPUT VOLTAGE (V) BATTERY REGULATION VOLTAGE vs. TEMPERATURE BATTERY VOLTAGE (V) SYS OUTPUT VOLTAGE vs. DC VOLTAGE V BATT = 4.V NO SYS LOAD MAX8934A MAX8934B MAX8934E MAX8934A toc1 MAX8934A/B/C toc USB VOLTAGE (V) DC VOLTAGE (V) SYS OUTPUT VOLTAGE (V) SYS OUTPUT VOLTAGE vs. SYS OUTPUT CURRENT (USB AND DC DISCONNECTED) V BATT = 4.V THE SLOPE OF THIS LINE SHOWS THAT THE BATT-TO-SYS RESISTANCE IS 4mI SYS OUTPUT CURRENT (A) MAX8934A/B/C toc13 SYS OUTPUT VOLTAGE (V) SYS OUTPUT VOLTAGE vs. SYS OUTPUT CURRENT (DC) V DC = 5V V DC = 6V MAX8934B MAX8934E V V BATT = 4V, DC = 5V PEN1 = 1, PEN2 = X CEN = 1 MAX8934A V DC = 6V SYS OUTPUT CURRENT (A) MAX8934A/B/C toc14 9

10 標準動作特性 ( 続き ) (MAX8934A, T A = +25NC, circuit of Figure 2, V DC = 6V, V BATT = 3.6V, thermistor Beta = 3964, unless otherwise noted. Negative battery current indicates charging.) SYS OUTPUT VOLTAGE (V) VL OUTPUT VOLTAGE (V) SYS OUTPUT VOLTAGE vs. SYS OUTPUT CURRENT (USB) A, MAX8934A, PEN1 =, PEN2 = 1 SYS OUTPUT CURRENT (A) V BATT = 4.V, V USB = 5.V CEN = 1.1A, MAX8934A, PEN1 =, PEN2 = V L OUTPUT VOLTAGE vs. DC VOLTAGE I VL = 5mA I VL = ma DC VOLTAGE (V) MAX8934A/B/C toc15a MAX8934A/B/C toc16 SYS OUTPUT VOLTAGE (V) BATTERY CURRENT (ma) SYS OUTPUT VOLTAGE vs. SYS OUTPUT CURRENT (USB) V BATT = 4.V, V USB = 5.V CEN = 1.14A, MAX8934B/MAX8934C/ MAX8934D PEN1 =, PEN2 =.5A, MAX8934B/MAX8934C/ MAX8934D PEN1 =, PEN2 = SYS OUTPUT CURRENT (A) 1.5A, MAX8934D PEN1 = 1, PEN2 = 1 CHARGE PROFILE 82mAh BATTERY USB INPUT 5mA CHARGE MAX8934A toc V BATT I BATT TIME (min) MAX8934A/B/C toc15b BATTERY VOLTAGE (V) BATTERY CURRENT (ma) CHARGE PROFILE 82mAh BATTERY ADAPTER INPUT 1A CHARGE I BATT V BATT MAX8934A toc BATTERY VOLTAGE (V) V SYS I DC I USB DC CONNECT WITH USB CONNECTED (R SYS = 22I) MAX8934A/B/C toc19 4.2V 5.3V C DC CHARGING A 475mA C SYS CHARGING 1.24A BATTERY CHARGER SOFT-START 1A/div 5mA/div TIME (min) I BATT -19mA A 4Fs/div -1A 1A/div 1

11 標準動作特性 ( 続き ) (MAX8934A, T A = +25NC, circuit of Figure 2, V DC = 6V, V BATT = 3.6V, thermistor Beta = 3964, unless otherwise noted. Negative battery current indicates charging.) V BATT V SYS I DC I BATT V USB I USB V SYS 3.6V 3.5V C DC CHARGING A 16mA A 3.6V DC CONNECT WITH NO USB (R SYS = 22I) MAX8934A/B/C toc2 ma BATTERY CHARGER SOFT-START 5V 4Fs/div 1.2A -1A USB CONNECT WITH NO DC (R SYS = 22I) MAX8934A/B/C toc22 5V C SYS CHARGING C USB CHARGING 5V 475mA 4.2V 1A/div 1A/div 5mA/div V BATT V SYS I DC I BATT V USB I USB V SYS 1A -82mA 5V DC DISCONNECT WITH NO USB (R SYS = 22I) MAX8934A/B/C toc21 -I BATT = CHARGING 475mA 3.9V 4Fs/div 3.6V A 3.5V 16mA USB DISCONNECT WITH NO DC (R SYS = 22I) MAX8934A/B/C toc23 3.6V 3V ma 1A/div 1A/div 5mA/div V UOK V CHG 3.3V 3.3V V UOK V CHG 3.3V 3.3V I BATT +16mA BATTERY CHARGER SOFT-START -26mA 5mA/div I BATT -26mA +16mA 5mA/div 2Fs/div 2Fs/div USB SUSPEND (R SYS = 22I) MAX8934A/B/C toc24 USB RESUME (R SYS = 22I) MAX8934A/B/C toc25 V USUS V 3V V USUS 3V V I USB V SYS 475mA 4.2V A 3.2V 5mA/div I USB V SYS A 3.3V 4.6V 4.2V 475mA 5mA/div V CHG I BATT 3.3V A 3.3V V USB = 5V 5mA/div V CHG I BATT 3.3V A BATTERY CHARGER SOFT-START V USB = 5V 5mA/div 2Fs/div 2Fs/div 11

12 標準動作特性 ( 続き ) (MAX8934A, T A = +25NC, circuit of Figure 2, V DC = 6V, V BATT = 3.6V, thermistor Beta = 3964, unless otherwise noted. Negative battery current indicates charging.) LDO OUTPUT VOLTAGE (V) LDO OUTPUT VOLTAGE (V) LDO OUTPUT VOLTAGE vs. LDO OUTPUT CURRENT (USB DISCONNECTED) V BATT = 4.V DC UNCONNECTED V DC = 5.V LDO OUTPUT CURRENT (ma) LDO OUTPUT VOLTAGE vs. BATTERY VOLTAGE V BATT FALLING V BATT RISING BATTERY VOLTAGE (V) MAX8934A/B/C toc26 MAX8934A/B/C toc28 PSRR (db) V BATT V LDO I BATT I LDO = LDO STARTUP WAVEFORMS MAX8934A/B/C toc27 4Fs/div 3.6V 3.3V ALWAYS-ON LDO POWER-SUPPLY REJECTION RATIO vs. FREQUENCY V SYS = 3.6V I LDO = 1mA RESISTIVE LOAD FREQUENCY (khz) MAX8934A toc29 2V/div 2V/div 5mA/div LDO NOISE DENSITY vs. FREQUENCY V BATT = 3.8V, I LDO = 1mA RESISTIVE LOAD MAX8934A toc3 V THM THM NORMAL TO THM COLD (< T2) TRANSITION MAX8934A/B/C toc31 5mV/div OUTPUT NOISE (nv/hz) V BATT I BATT 1A 2.2V 3.6V 5mA 2V/div 5mA/div , FREQUENCY (khz) 1ms/div 12

13 標準動作特性 ( 続き ) (MAX8934A, T A = +25NC, circuit of Figure 2, V DC = 6V, V BATT = 3.6V, thermistor Beta = 3964, unless otherwise noted. Negative battery current indicates charging.) V THM V BATT I BATT THM NORMAL TO THM HOT (> T3) TRANSITION MAX8934A/B/C toc32 4.2V 1.V HP66B ELECTRONIC LOAD SET TO CC MODE 1ms/div 4.75V 94mA THM NORMAL TO THM HOT THRESHOLD DISCHARGE T OT MAX8934A toc34 5mV/div 2mV/div 5mA/div V THM V BATT I BATT 4.2V THM NORMAL TO THM HOT NO CHARGE (> T4) TRANSITION MAX8934A/B/C toc V 1mA HP66B ELECTRONIC LOAD SET TO CC MODE 2ms/div.65V V ma THM NORMAL TO THM COLD NO CHARGE (< T1) TRANSITION MAX8934A/B/C toc35 5mV/div 2V/div 1mA/div V THM V OT 3V 4.25V 2V/div 2V/div V THM 3.6V 2.2V 2.54V 5mV/div V BATT 2V/div V BATT 3.6V 2V/div 1A V SYS 3.6V 2V/div I BATT 5mA ma 5mA/div 4ms/div 1ms/div 13

14 端子説明 端子名称機能 1 DONE 2, 3 DC 4 CEN 5 PEN1 6 PEN2 7 PSET 充電終了出力 チャージャが DONE 状態に入ると アクティブローオープンドレイン出力の DONE はローに強制されます DONE がローのとき チャージャ電流は = ma です 図 8 参照 DC 電源入力 DC は 最大 2A を SYS に供給可能です DC は AC アダプタおよび USB 入力の両方をサポートしています DC 電流制限値は PEN1 PEN2 および R PSET で設定されます 表 2 を参照してください 2 つの DC ピンは 外部で相互に接続する必要があります DC と GND 間に 1µF セラミックコンデンサを接続します 使用されていない DC 入力はグランドする必要があります アクティブローのチャージャイネーブル入力 DC または USB に有効な電源が接続されているときにバッテリの充電をイネーブルするには CEN を GND に接続するか ロジック信号でローに駆動します バッテリの充電をディセーブルするには ロジック信号でハイに駆動します 入力制限制御 1 詳細は表 2aを参照してください (MAX8934A/MAX8934B/MAX8934C/MAX8934E) 入力制限制御 1 詳細は表 2bを参照してください (MAX8934D) 入力制限制御 2 詳細は表 2aを参照してください (MAX8934A/MAX8934B/MAX8934C/MAX8934E) 入力制限制御 2 詳細は表 2bを参照してください (MAX8934D) DC 入力電流制限設定 最大 2AのDC 電流制限 (3/R PSET ) を設定するには PSETとGND 間に抵抗を接続します 8 V L 内蔵ロジック LDO 出力バイパスピン DCまたはUSBが存在するとき 3.3Vを供給します V L とGND 間に.1µFセラミックコンデンサを接続します V L は 内部回路に給電し 外部負荷に最大 5mAを供給します 9, 13 GND グランド 2つのGNDピンは 外部で相互に接続する必要があります 1 CT 充電タイマー設定入力 CTとGND 間のコンデンサは 最大予備充電および急速充電タイマーを設定します タイマーをディセーブルするには CTをGNDに接続します 11 ISET 12 USUS 14 THM 15 THMEN 充電電流制限設定 ISET と GND 間の抵抗 (R ISET ) は 最大 1.5A (3/R ISET ) の急速充電電流を設定します 予備充電電流は 設定された急速充電電流の 1% となります USBサスペンドディジタル入力 表 2aに示すように USUSをハイに駆動すると DCまたは USB 入力は USB 電源入力として構成されている場合一時中断されます (MAX8934A/MAX8934B/MAX8934C/ MAX8934E) USBサスペンドディジタル入力 表 2bに示すように USUSをハイに駆動すると DCまたはUSB 入力は USB 電源入力として構成されている場合一時中断されます (MAX8934D) サーミスタ入力 THM と GND 間に バッテリとの熱的接触が良好な負温度係数 (NTC) サーミスタを接続します β = 3964 のサーミスタを使用します バッテリ温度を監視し JEITA 規格の安全領域 1 または安全領域 2 に従って 急速充電電流および / または充電終了電圧を自動調整するために THM と 間に +25 におけるサーミスタ抵抗値に等しい抵抗を接続します サーミスタイネーブル入力 外付けサーミスタプルアップ抵抗とサーミスタ監視回路を LDO に接続することによって THMEN は を制御します 放電モードでサーミスタ回路をイネーブルし 外付けのサーミスタプルアップ抵抗を接続するには THMEN をハイに駆動します 充電していないときにバッテリのエネルギーを節約するために 外付けのサーミスタプルアップ抵抗を切断し サーミスタ監視回路をディセーブルするには THMEN をローに駆動します 14

15 端子説明 ( 続き ) 端子名称機能 LDO 18, 19 USB 2, 21 BATT 22 CHG 23, 24 SYS 25 OT 26 DOK 27 UOK 28 FLT EP サーミスタプルアップ電源スイッチ をイネーブルし 出力を LDO に短絡するには THMEN をハイに駆動します スイッチを開くには THMEN をローに駆動します 有効な入力ソースが存在し バッテリが充電されているとき は常にオンとなります 入力ソースが存在しない場合 は THMEN によって制御されます バッテリ温度の温度過昇状態を監視可能にするために バッテリが放電中でも はアクティブとなります 常時オンリニアレギュレータ出力 LDO は 電力を外部回路に供給する内蔵の常時オン 3.3V LDO の出力です LDO 出力は インジケータ LED その他の負荷に最大 3mA の電流を供給します バッテリの放電中にサーミスタモニタ回路をアクティブにし その他の回路を受電状態に維持可能にするために LDO はバッテリしか存在しない場合でもアクティブのままになります LDO と GND 間に 1µF セラミックコンデンサを接続します USB 電源入力 MAX8934A/MAX8934B/MAX8934C/MAX8934E では USB は最大.5A を SYS に供給可能です USB の電流制限は PEN2 と USUS で設定されます 表 2a 参照 MAX8934D では USB は最大 1.5A を SYS に供給可能です 2 つの USB ピンは 外部で相互に接続する必要があります USB と GND 間に 4.7µF セラミックコンデンサを接続します バッテリ接続 1 セル Li+ バッテリの正端子を BATT に接続します DC または USB に有効な電源が存在するとき バッテリは SYS から充電されます DC 電源も USB 電源も存在しないか SYS 負荷が入力電流制限を上回る場合 BATT が SYS に給電します 2 つの BATT ピンは 外部で相互に接続する必要があります チャージャステータス出力 バッテリが急速充電中または予備充電中のとき アクティブローオープンドレイン出力の CHG はローに強制されます それ以外の場合 CHG はハイインピーダンスです システム電源出力 DC または USB が無効であるか または SYS 負荷が入力電流制限値を上回る場合 SYS は内部 4mΩ システム負荷スイッチを通じて BATT に接続されます DC または USB に有効な電圧が存在する場合 SYS は 5.3V (MAX8934A) または 4.35V (MAX8934B/MAX8934C/MAX8934D/ MAX8934E) に制限されます システム負荷 (I SYS ) が DC または USB の電流制限値を上回る場合 SYS は V BATT より 68mV 低い値にレギュレートされ 入力とバッテリの両方が SYS 負荷に給電します 1µF セラミックコンデンサで SYS を GND にバイパスしてください 2 つの SYS ピンは 外部で相互に接続する必要があります バッテリ温度過昇フラグ THMEN がハイでバッテリ温度が +75 のとき アクティブローオープンドレイン出力の OT はローに強制されます DC パワー OK 出力 DC に有効な入力が検出されると アクティブローオープンドレイン出力の DOK はローに強制されます USB パワー OK 出力 USB に有効な入力が検出されると アクティブローオープンドレイン出力の UOK はローに強制されます フォルト出力 予備充電または急速充電が完了する前にバッテリタイマーが満了すると アクティブローオープンドレイン出力の FLT はローに強制されます エクスポーズドパッド エクスポーズドパッドを GND に接続します エクスポーズドパッドをグランドに接続しても 該当するピンに対する適切なグランド接続が必要であることは変わりません 15

16 DC DC DOK V L USB DC POWER MANAGEMENT PWR OK V L LDO FOR IC POWER CURRENT- LIMITED VOLTAGE REGULATOR SET INPUT LIMIT USB POWER MANAGEMENT OT 3.3V ALWAYS-ON LOW-IQ LDO LDO Li+ BATTERY CHARGER AND SYS LOAD SWITCH CHARGER CURRENT AND VOLTAGE CONTROL THERMISTOR MONITOR (SEE FIGURE 5) SYS SYS ISET BATT BATT THM T PWR OK THMEN UOK PEN1 CURRENT- LIMITED VOLTAGE REGULATOR SET INPUT LIMIT THERMAL REGULATION CHARGE TERMINATION AND MONITOR CHARGE TIMER CHG CHG DONE FLT CT PEN2 USUS PSET INPUT AND CHARGER CURRENT-LIMIT LOGIC CONTROL MAX8934A MAX8934E CEN GND EP 図 1. ブロック図 16

17 CHARGE DONE ADAPTER CHARGE ON ACTIVE DISABLED OFF 5mA 1mA C DC 1FF 1kI R PU 1MI C VL.1FF C CT.68FF R PSET 1.5kI 11 R ISET 3kI 8 9, NTC 1kI 25C DONE DC DC PEN1 CEN PEN2 PSET ISET V L GND CT THMEN THM MAX8934A MAX8934E EP OT FLT UOK DOK SYS SYS CHG BATT BATT USB USB LDO USUS MI C SYS 1FF LDO C BATT 4.7FF C USB 4.7FF C LDO 1FF R PU 4x 1MI USB SUSPEND TO LDO OVERTEMPERATURE FAULT OUTPUT USB PWR OK DC PWR OK TO SYSTEM LOAD CHARGE INDICATOR VBUS D- D+ ID GND 1-CELL Li+ 図 2. 標準アプリケーション回路 ( 個別の DC コネクタと USB コネクタを使用 ) 17

18 5-PIN USB CONNECTOR ACTIVE DISABLED CHARGE DONE VBUS 1 D- D+ 2 3 C DC 1FF ID 4 GND 5 OFF CHARGE ON DC USB 5mA 1mA 1kI R PU 1MI C VL.1FF C CT.68FF R PSET 1.5kI 11 R ISET 3kI 8 9, NTC 1kI 25C DONE DC DC CEN PEN1 PEN2 PSET ISET V L GND CT THMEN THM MAX8934A MAX8934E EP OT FLT UOK DOK SYS SYS CHG BATT BATT USB USB LDO USUS MI C SYS 1FF V LDO C BATT 4.7FF C LDO 1FF R PU 4x 1MI USB SUSPEND TO LDO OVERTEMPERATURE FAULT OUTPUT USB PWR OK DC PWR OK TO SYSTEM LOAD CHARGE INDICATOR 1-CELL Li+ 図 3. 標準アプリケーション回路 (5 ピン USB コネクタその他の DC/USB 共用コネクタを使用 ) 18

19 表 1. 図 2 および 3 の外付け部品リスト COMPONENT (Figures 2 and 3) FUNCTION PART NUMBER C DC DC filter capacitor 1FF ±1%, 16V X5R ceramic capacitor (85) Taiyo Yuden EMK212BJ16KG C VL V L filter capacitor.1ff ±1%, 1V X5R ceramic capacitor (42) Taiyo Yuden LMK15BJ14KV C SYS SYS output bypass capacitors 1FF ±1%, 6.3V X5R ceramic capacitor (85) Taiyo Yuden JMK212BJ16KD C BATT Battery bypass capacitor 4.7FF ±1%, 6.3V X5R ceramic capacitor (85) Taiyo Yuden JMK212BJ475KD C CT Charger timing capacitor.68ff ±1%, 16V X5R ceramic capacitor (42) Taiyo Yuden EMK15BJ683KV C LDO LDO output capacitor 1FF ±1%, 6.3V X5R ceramic capacitor (42) Taiyo Yuden JMK15BJ15KV R PU (x5) Logic-output pullup resistors 1MI ±5% resistor THM Negative TC thermistor Vishay NTC Thermistor P/N NTHS63N1N13FF R THM pullup resistor 1kI R PSET DC input current-limit programming resistor 1.5kI ±1% for 2A limit R ISET Fast-charge current programming resistor 3kI ±1% for 1A charging 詳細 MAX8934_ は JEITA 規格 * に従って単一のLi+/Li-Poly セルを安全に充電するを備えたデュアル入力リニアチャージャです MAX8934_ は ポータブル機器内の電力フローを管理するためのパワー MOSFET および制御回路を内蔵しています 図 1を参照してください このチャージャは DCとUSBの2 種類の電源入力を備えています これらは ACアダプタ出力と USBポートに個別に接続することができます あるいは DC 入力は アダプタまたはUSBのいずれかに接続する単一の電源入力にすることが可能です ロジック入力の PEN1 およびPEN2によって 2 入力動作または1 入力動作に対して正しい電流制限値を選択します 図 2は 個別の DCコネクタとUSBコネクタを使用した標準アプリケーション回路です 図 3は5ピンUSBコネクタその他の DC/USB 共用コネクタを使用した標準アプリケーション回路です バッテリの充電に加えて MAX8934_ はSYS 出力を通じてシステムにも給電します 設定された入力電流制限値によって総 SYS 電流が制御されて 充電電流は SYSからも供給されます この場合 総 SYS 電流はシステム負荷電流とバッテリ充電電流の合計になります SYSは DC 入力ピン または USB 電源入力ピンのいずれかから給電されます DC と USB の両方が接続されている場合は DC が優先します アダプタ電流または USB 電流が ピークのシステム負荷の供給に十分ではない場合があります MAX8934_ の 回路は AC アダプタまたは USB 電源からのバッテリおよびシステム負荷への電力配分に高い柔軟性を提供します バッテリは システム負荷で使用されていない使用可能な電力で充電されます システム負荷のピークが入力電流制限値を上回る場合 バッテリから補足電流が取り込まれます 熱制限によって入力ソースから供給される電力が低減されて温度過昇が防止されます MAX8934_ は SYS に過電圧リミッタを備えています DC または USB の入力が SYS レギュレーション電圧を超える場合 V SYS は V DC または V USB に追従せずにレギュレーション電圧にとどまります MAX8934_ は 他にも数多くの充電およびパワーマネージメント機能を備えており それらについて以下の各項で詳述します 3.3V の超低自己消費電流で常時オンの LDO は インジケータ LED 用やシステムのバックアップ電源用に最大 3mA を供給します この LDO は サーミスタモニタ回路に給電し バイアスをサーミスタ用の外付けプルアップ抵抗に供給します *JEITA ( 社団法人電子情報技術産業協会 ) 規格 ノート型 PC におけるリチウムイオン二次電池の安全利用に関する手引書 27 年 4 月 2 日 19

20 MAX8934_ のは 外部入力 バッテリ およびシステム負荷の間で電力をシームレスに分配します ( 標準動作回路 参照) 実行される基本的な機能は次のとおりです 外部電源 (USBまたはアダプタ ) とバッテリの両方が接続されている場合 システム負荷の要求が入力電流制限値を下回ると バッテリは入力からの余剰電力で充電される システム負荷の要求が入力電流制限値を上回ると バッテリは補足電流を負荷に供給する バッテリが接続され 外部電源入力が存在しない場合 システムはバッテリから給電される 外部電源入力が接続され バッテリが存在しない場合 システムは外部電源入力から給電される 熱制限回路は バッテリの充電速度と外部電源の電流を減少させて MAX8934_ の温度過昇を防止します システム負荷スイッチ DCまたはUSBに使用可能な電圧源が存在しない場合 4mΩの内蔵 MOSFETがSYSをBATT ( 標準動作回路 のQ3) に接続します DCまたは USBで外部電源が検出されると このスイッチが開き SYSは有効な入力ソースから入力リミッタを通じて給電されます SYS-BATTスイッチは システム負荷が入力電流制限値を超える場合もSYSを維持します この状況が発生すると SYS-BATTスイッチはオンになり バッテリが追加の SYS 負荷電流を供給します システム負荷が連続的に入力電流制限を超える場合は たとえ外部電源が接続されていても バッテリは充電されません ただし 通常は短いピーク時にのみ重い負荷が発生するため そのような状況はほとんどの場合生じないと考えられます このようなピーク時にはバッテリのエネルギーが使用されますが それ以外の時は常にバッテリが充電されます 入力電圧制限入力電圧が過電圧スレッショルド (6.9V typ) より高い場合 MAX8934_ は過電圧ロックアウト (OVLO) に入ります OVLO は DC で最大 14V USB で最大 8V までの高電圧ストレスから MAX8934_ および後続の回路を保護します OVLO では V L はオンのままで 過電圧を示した入力スイッチ ( 標準動作回路 の Q1 Q2) が開き 該当するパワーモニタ出力 (DOK UOK) がハイインピーダンスになり CHG がハイインピーダンスになります DC と USB の両方に過電圧が示される場合は 両方のスイッチ ( 標準動作回路 の Q1 および Q2) が開き チャージャがオフになります BATT-SYS 間スイッチ ( 標準動作回路 の Q3) が閉じて バッテリから SYS への給電が可能になります 入力が BATT より低い場合 または 3.5V ( 立下り ) の DC 低電圧スレッショルドより低い場合も 入力は無効になります 入力電圧が無効である場合 SYS は 4mΩ のスイッチ ( 標準動作回路 の Q3) を通じて BATT に接続されます 入力過電流保護入力過負荷を防止するために DC および USB の電流が制限されます この電流制限は ソースが 1mA/5mA の USB 電源 または AC アダプタのいずれの場合も ソースの能力に応じて選択することができます 負荷が入力電流制限を超える場合は SYS は BATT より 75mV 低い値に下降し バッテリが不足する負荷電流を供給します 熱制限 MAX8934_ は ダイ温度が +1 を超えると 入力リミッタの電流を 5%/ の割合で減少させます システム負荷 (SYS) はチャージャ電流より優先度が高いため まず充電電流を減少させると 入力電流が低下します 充電電流の低下にもかかわらず接合部温度が +12 に達した場合 入力 (DC または USB) 電流が流れなくなり バッテリが全システム負荷に給電し SYS は BATT より 75mV 低い値にレギュレートされます この内蔵の熱制限回路は サーミスタ入力とは無関係であり 独立して動作することに注意してください 入力リミッタ入力電圧リミッタは 本質的には LDOレギュレータです ドロップアウト状態において このレギュレータは DCと SYS 間の.2Ω のMOSFET ( 標準動作回路 の Q1) によってわずかなI 2 R 損失を生じます ACアダプタまたは USB 電源が接続されている場合 入力リミッタは 外部電源からの電力をシステム負荷とバッテリチャージャに分配します SYSにおける電力をシステム負荷とチャージャ負荷に与えるという入力リミッタの主要機能に加えて 入力リミッタは 利用可能な電力の使用を最適化するために いくつかの追加機能を実行します 適応型バッテリ充電システムが DC から給電されている間は チャージャは SYS から電力を引き出して バッテリを充電します チャージャの負荷とシステム負荷の合計が入力電流制限値を超える場合は 適応型チャージャ制御ループが充電電流を減少させて SYS の電圧の崩壊を防止します SYS 電圧を高く維持するほど効率が向上し 入力リミッタにおける電力損失が減少します スイッチ ( 標準動作回路 の Q1 または Q2) を流れる電流の総量は SYS の負荷電流とバッテリ充電電流の合計です MAX8934A のリミッタは 5.3V (MAX8934B/ MAX8934C/MAX8934D では 4.35V) でクランプするため 入力電圧が 5.3V (MAX8934B/MAX8934C/MAX8934E では 4.35V) より高い場合は リミッタの電力損失が増大 2

21 します MAX8934_ の入力リミッタの電力損失は (V DC - V SYS ) x I DC です この場合 V SYS は MAX8934A では 5.3V MAX8934B MAX8934E では 4.35V の上限値が可能です 入力リミッタの電力損失は.2Ω x I DC2 より小さくなることはありません また MAX8934_ は入力が 6.9V (typ) を超えるとオフになることにも注意してください DCとUSBの接続および電流制限オプション入力電流制限入力およびチャージャの電流制限値は 表 2aと2bのように設定されます 多くの場合 入力電源の切換えに応じて 入力電流制限値を変更することが望まれます MAX8934_ は 表 2aと2bに示すように DCとUSBで異なった入力電流制限値を設定可能にしてこれを容易にしています 入力電流制限値に達したときに MAX8934_ の最初の動作は バッテリ充電電流の低減です このことによって 重負荷時にはレギュレータがドロップアウト状態または 5.3V (MAX8934A) を維持することができるため 電力損失が低減します 充電電流を maまで減少させてもまだ SYSの負荷が入力電流制限値を超えている場合は SYS 電圧が低下し始めます SYS 電圧がBATTまで低下すると SYS- BATT 間スイッチがオンになり バッテリの電力を使用して負荷ピーク時のシステム負荷を補助します MAX8934_ は 柔軟な入力の接続 (DCと USB 入力ピン ) および電流制限の設定値 (PEN1 PEN2 PSET およびISETで設定) を備えており ほとんどすべての構成の入力電源に対応可能です しかし ほとんどのシステムは USB 用とAC アダプタ用の個別接続と USBまたは ACアダプタ出力を受け付ける単一コネクタの 2 種類の外部電源方式のいずれかを使用すると思われます 入力およびチャージャの電流制限値は 表 2aおよび2bに示すように PEN1 PEN2 R PSET およびR ISET によって制御されます 個別のアダプタ用および USB 用コネクタ ACアダプタと USBに個別のコネクタを用意する場合 アダプタ出力はDCに接続し USB 電源はUSBに接続します PEN1はハイに (DCまたは V L に接続 ) 固定的に接続されます DCの電流制限値はR PSET によって設定され USBの電流制限値はPEN2とUSUS によって設定されます USBまたはアダプタ用の単一の共用コネクタ ACアダプタと USB 電源の両方に単一の共用コネクタが使用される場合 両方の入力ソースに DC 入力が使用されます DCにACアダプタが接続されているときは 未使用の USB 入力はグランドする必要があります R PSET によって設定された電流制限値を選択するには PEN1をハイに強制する必要があります USB 電源が接続されているときは 5mA 1mA またはUSB サスペンド (PEN2 とUSUS による追加設定 ) を選択するには PEN1をローに強制する必要があります ハードウェアのアダプタ /USBの選択を実行するために PEN1をACアダプタ電源でプルアップすることができます USBサスペンド PEN1がローのときにUSUS をハイに駆動すると 充電がオフになり また SYS 出力もオフになり 入力電流が 19µAに減少し USBのサスペンドモードに対応します パワーモニタ出力 (UOK DOK) DOKは DC 入力に有効な電源が存在するときローに強制されるオープンドレイン出力です UOKは USB 入力に有効な電源が存在するときローに強制されるオープンドレイン出力です DCまたは USBの有効な入力は 4.1V 6.6V です 単一のパワー OK 出力の方が望ましい場合は DOK とUOKを相互にワイヤード OR 接続することができます これで USBまたはDCのいずれかが有効であれば 組み合わせた出力がローに強制されます 表 2a. 入力リミッタの制御ロジック (MAX8934A/MAX8934B/MAX8934C/MAX8934E) POWER SOURCE AC adapter at DC input USB power at DC input USB power at USB input; DC unconnected DC and USB unconnected DOK UOK PEN1 PEN2 USUS DC INPUT CURRENT LIMIT USB INPUT CURRENT LIMIT MAXIMUM CHARGE CURRENT* 3V/R ISET L L L X X X H L L X H L X L L 3V/R PSET 475mA 95mA USB input off; DC input has priority 475mA 95mA L X L X H USB suspend H L X H L 475mA 3V/R ISET H L X L L 95mA No DC input H L X X H USB suspend H H X X X No USB input * 充電電流が入力電流制限値を超えることはできません SYS 負荷の総量が入力電流制限値を超える場合 充電は最大充電電流より小さくなります 21

22 表 2b. 入力リミッタの制御ロジック (MAX8934D) FEATURE DC INPUT USB INPUT NOTES Absolute Maximum Rating 16V 9V Input Current Limit POWER SOURCE AC Adapter at DC USB Power at DC USB Power at USB; DC Open Set by R PSET, PEN1, PEN2, and USUS; 2A (max) DOK UOK PEN1 PEN2 USUS Set by R PSET, PEN1, PEN2, and USUS; 1.5A (max) DC INPUT CURRENT LIMIT PSET sets the same input current limit for DC and USB paths. USB INPUT CURRENT LIMIT MAXIMUM CHARGE CURRENT L X H X X 3V/R PSET 3V/R ISET L L X X H L X H X L 3V/R PSET 475mA USB Input Off; DC input has priority 3V/R ISET 475mA L X L L L 95mA 95mA L X L X H USB suspend H L H H L 3V/R PSET 3V/R ISET H L H L L 6V/R PSET 3V/R ISET H L L H L 475mA 475mA H L L L L No DC input 95mA 95mA H L X X H USB suspend DC and USB Open H H X X X No USB input ソフトスタート USBまたはACアダプタ電源の不安定性の原因となる入力過渡を防止するために 入力電流および充電電流の変化の速度が制限されます 有効な DCまたはUSB 入力が接続されたとき 入力電流制限値はゼロから所定の電流制限値まで ( 表 2aと2bに示されているように ) 徐々に増加します USB 電源が存在しない状態で DCが接続された場合 入力電流は1.5msで立ち上ります すでに USBが存在する状態でDCが接続された場合 入力電流は 5µsで立ち上ります DCが存在しない状態でUSBが接続された場合も 入力電流は5µsで立ち上ります すでに DCが存在する状態で USBが接続された場合 USB 入力は無視されます USBからすでに給電されている状態でアダプタが DCに接続されると ACアダプタに負荷ステップが示されないように 入力電流制限値が再びゼロから DCの電流制限値まで徐々に増加します この移行の間に 入力電流制限値が SYSの負荷電流を下回った場合 バッテリは負荷のサポートに必要な追加の電流を供給します さらに 入力電源の移行中に負荷をサポートするために 容量を SYSに追加することができます チャージャがオンになると 充電電流がゼロからISETによる電流値まで 1.5ms (typ) で徐々に増加します 充電電流は 予備充電から急速充電に移行する際 およびUSBの充電電流をPEN2で1mAから5mA に 変更する際にも徐々に増加します しかし R ISET にスイッチを使用して ISET を突然変更した場合は di/dt の制限はありません バッテリチャージャ図 8にバッテリチャージャの状態図が示されています DC またはUSB 入力が有効な場合 バッテリチャージャはイネーブルされた時点で充電サイクルを開始します バッテリチャージャは 最初にバッテリ電圧を検出します バッテリ電圧がBATTの予備充電スレッショルド (3.V) より低い場合 チャージャは予備充電モードに入り 最大急速充電電流の1% でバッテリを充電します この充電速度の低減によって 最大急速充電電流が極度に放電したバッテリを損傷しないことが保証されます バッテリ電圧が 3.Vに上昇すると チャージャは急速充電モードに移行し 最大充電電流を印加します 充電が継続すると バッテリ電圧は 充電電流の漸減が始まるバッテリレギュレーション電圧に近付くまで上昇します 充電電流が急速充電電流の 1% まで減少すると チャージャは 15 秒間の短いトップオフモード (MAX8934B およびMAX8934D では6 分 ) に入った後 充電が停止します その後 バッテリ電圧が再充電スレッショルド以下まで低下すると 充電が再開され タイマーがリセットされます 22

23 充電イネーブル (CEN) CEN がローのとき チャージャはオンになります CEN がハイのとき チャージャはオフになります CEN は SYS の出力に影響しません 多くのシステムでは MAX8934_ の 回路が独立して充電およびアダプタ / バッテリ間の電源移行を管理するため チャージャをディセーブルするためのシステムコントローラ ( 一般的にはマイクロプロセッサ ) が不要です このような状況では CEN をグランドに接続することができます 充電電流の設定 ISETによって バッテリの容量に応じてバッテリの充電電流を調整します ISETとグランド間の抵抗によって 最大急速充電電流が設定されます ICHGMAX = 2 x 1.5V/RISET = 3V/RISET I CHGMAX 値はバッテリの特性を考慮して決定します 予想される AC アダプタ /USB 充電入力 システム負荷 または PCB の熱的限界に基づいて充電電流を制限する必要はありません MAX8934_ は これらの要素に合わせて充電アルゴリズムを自動的に調整します 充電電流の監視充電電流の設定に加えて ISETはバッテリを充電している実際の電流の監視にも使用することができます 図 4を参照してください ISETの出力電圧は 次式のようになります VISET = ICHG x 1.5V/ICHGMAX = ICHG x RISET/2 ここで I CHGMAX は設定した急速充電電流で I CHG は実際のバッテリ充電電流です 1.5V の出力は バッテリは設定された最大急速充電電流で充電中であることを示しており V は充電中でないことを示します この電圧は チャージャ制御回路によるバッテリ電流の設定と監視にも使用されます 1pF より大きい容量を ISET ピンに直接接続することは避けてください 充電電流監視のフィルタリングが必要な場合は チャージャの安定性を維持するために ISET とフィルタコンデンサ間に 1kΩ 以上の抵抗を付加してください チャージャが電圧モードに入るか 入力電流リミッタや熱リミッタが充電電流を低減したときには 実際の充電電流が設定された急速充電電流よりも小さくなる可能性があることに注意してください このことによって チャージャによる入力ソースの過負荷やシステムの温度過昇が防止されます VISET (V) 1.5 V ISET DISCHARGING MONITORING THE BATTERY CHARGE CURRENT WITH V ISET 2 (1.5V/RISET) BATTERY CHARGING CURRENT (A) 図 4. V ISET によるバッテリ充電電流の監視 充電の終了充電電流が終了スレッショルドまで降下して かつチャージャが電圧モードのとき 充電は完了です 15 秒間の短いトップオフ期間 (MAX8934BとMAX8934Dでは 6 分 ) の間 充電が継続され その後 DONE 状態に入って 充電が停止します DONE 電流スレッショルド (I DONE ) は 急速充電電流設定の 1% に設定されます 入力または熱リミッタの結果として充電電流が I DONE まで降下した場合は チャージャは DONE 状態に入らないことに注意してください チャージャがDONE 状態に入るためには 充電電流が I TERM より小さく チャージャが電圧モードであり かつ入力または熱リミッタが充電電流を低減させていないことが必要です その後バッテリ電圧が 14mV 降下するか CENがオフ / オンされると チャージャはDONE 状態を抜けて 急速充電が再開されます 充電ステータス出力充電出力 (CHG) CHGは 充電中ローになる オープンドレインアクティブロー出力です CHGは バッテリチャージャが予備充電状態および急速充電状態のときローになります 充電電流が充電終了スレッショルドまで降下し かつチャージャが電圧モードのとき CHGはハイインピーダンスになります サーミスタによってチャージャが温度サスペンドモードに入った場合も CHGはハイインピーダンスになります 23

24 MAX8934_ がマイクロプロセッサ (µp) と組み合わせて使用される場合 充電状態を µp に伝えるために CHG とロジック I/O 電圧間にプルアップ抵抗を接続します あるいは CHG は LED インジケータ用に最大 2mA をシンクすることもできます 充電 DONE 出力 (DONE) DONE は 充電が完了したときローになる オープンドレインアクティブロー出力です チャージャは 充電電流が充電終了スレッショルドまで低下した後 15 秒 (MAX8934B と MAX8934D では 6 分 ) で DONE 状態に入り 電圧モードになります その後バッテリ電圧が 14mV 降下するか 入力電力または CEN がオフ / オンされると チャージャは DONE 状態を抜け出して 急速充電が再開されます MAX8934_ が µp と組み合わせて使用される場合 充電状態を µp に伝えるために DONE とロジック I/O 電圧間にプルアップ抵抗を接続します あるいは DONE は LED インジケータ用に最大 2mA をシンクすることもできます フォルト出力 (FLT) と充電タイマー FLT は バッテリフォルト時にローになる オープンドレインアクティブロー出力です このフォルト状態は 予備充電または急速充電タイマーが満了になったとき発生します 予備充電および急速充電フォルトタイマーは C CT によって次のように設定されます PREQUAL: t CCT PQ = 3min.68 F F FAST CHARGE: t CCT FC = 3min.68 F F TOP OFF: t TO = 15s (6 minutes for the MAX8934B and MAX8934D) 急速充電モードでは 大きなシステム負荷またはデバイスの自己発熱が原因で MAX8934_ が充電電流を減少させる場合があります このような状況下でも 適切な充電時間が得られることを保証するように 急速充電タイマーが調整されます その結果 設定された急速充電レベルの 5% 以下に充電電流が低下すると 急速充電タイマーは 2 分の 1 に低速化されます 設定されたレベルの 2% 以下に充電電流が低下すると 急速充電タイマーは一時停止します チャージャが通常の充電状態でも電流の漸減が原因で充電電流が減少する電圧モードのときは 急速充電タイマーは調整されません フォルト状態から抜け出すには CEN をトグルするか 入力ソースを一度取り除いてから接続し直します また サーミスタが範囲外かまたはチップが熱制限状態は フォルトとは見なされないことにも注意してください MAX8934_ が µp と組み合わせて使用される場合 充電状態を µp に伝えるために FLT とロジック I/O 電圧間にプルアップ抵抗を接続します または FLT は LED インジケータ用に最大 2mA をシンクすることもできます サーミスタモニタ MAX8934_ のサーミスタモニタは 必要に応じて急速充電電流および / または充電終了電圧を調整することによって Li+/Li-Polyバッテリ充電に関する JEITA 推奨を実行するように構成されています ( 図 6と7 参照 ) バッテリまたはシステムの温度を監視するために THM 入力を外付けの負温度係数 (NTC) サーミスタに接続します サーミスタ監視回路ではTHMと 間に外付けバイアス抵抗を使用しているため サーミスタは 1kΩ (+25 ) のみに限定されません R の値をサーミスタの +25 における抵抗値と等価にさえすれば 任意の抵抗値のサーミスタを使用することができます MAX8934_ のTHMスレッショルドは 3964または 3477のサーミスタ β 用に最適化されています ( 選択ガイド 参照 ) サーミスタの抵抗値と温度の一般的な関係は 次式によって定義されます ここで 1 1 β - T+ 273 C 298 C RT = R25 e R T = 温度 T におけるサーミスタの抵抗値 ( 単位 :Ω) R 25 = +25 におけるサーミスタの抵抗値 ( 単位 :Ω) β = サーミスタの材質定数 T = サーミスタの温度 ( 単位 : ) 充電は サーミスタの温度が範囲 (V THM_T1 > V THM > V THM_T4 ) 外になると 一時中断されます 充電タイマーも一時中断され それぞれの状態を維持しますが フォルトは通知されません サーミスタが範囲内に戻ると 充電が再開し 充電タイマーはオフとなった位置から続行します バッテリチャージャがディセーブルされたとき THMEN 入力は とサーミスタモニタ回路を制御し ユーザにサーミスタモニタによって生じるバッテリ電流の流出を最小化する方法を提供します サーミスタは常時監視されている必要があるため バッテリの充電中 THMEN 入力は無視されます 充電中 サーミスタモニタは 検出されたバッテリ温度および出荷時設定された安全領域に応じて 充電終了電圧および / または急速充電電流を自動的に調整するために使用されます バッテリ温度が THM の高温度過昇スレッショルドを上回り THMEN がハイの場合 OT フラグはローに強制されます システムを安全にシャットダウンさせるために 標準的なシステムは OT を µp 入力に接続します 24

25 LDO CHG OT CHG CHARGER CONTROL THERMISTOR MONITOR T4 (6NC) CHG VINT SYS LOW-I Q, ALWAYS-ON 3.3V LDO TRACKS SYS WHEN DC AND USB ARE NOT PRESENT, THE BATTERY IS BEING DISCHARGED, AND V BATT P 3.3V. - + VINT T3 (45NC) CHG VINT - + VINT THMEN R THM T CHG VINT T2 (1NC) VINT + - CHG VINT VINT T OT (75NC) CHG THMEN - + VINT T1 (NC) VINT + - CHG 図 5. サーミスタモニタの詳細 25

26 BATT REGULATION VOLTAGE (V) (VBATT_REG) FAST-CHARGE CURRENT (ICHG) T1 T2 T3 T TEMPERATURE (NC) T1 T2 T3 T4 C.5C TEMPERATURE (NC) BATT REGULATION VOLTAGE (V) (VBATT_REG) FAST-CHARGE CURRENT (ICHG) T1 T2 T3 T TEMPERATURE (NC) T1 T2 T3 T4 C.5C TEMPERATURE (NC) 図 6. 安全領域 1: 急速充電電流および充電終了電圧 図 7. 安全領域 2: 急速充電電流および充電終了電圧 26

27 STATE DIAGRAM IS FOR 1NC < TEMP < +45NC, OUTSIDE OF THIS RANGE SEE FIGURE 7 V BATT < 2.82V RESET TIMER V BATT < 2.82V, RESET TIMER I CHG > I DONE RESET TIMER NOT READY UOK AND DOK = HIGH-Z CHG = HIGH-Z FLT = HIGH-Z DONE = HIGH-Z I CHG = ma UOK OR DOK = LOW CEN = RESET TIMER PREQUAL UOK OR DOK = LOW CHG = LOW FLT = HIGH-Z DONE = HIGH-Z V P V BATT P 3V I CHG = I CHGMAX 1 FAST-CHARGE UOK OR DOK = LOW CHG = LOW FLT = HIGH-Z DONE = HIGH-Z 3V P V BATT P 4.2V I CHG = I CHGMAX V BATT > 3V, RESET TIMER I CHG < I DONE AND V BATT = 4.2V AND THERMAL OR OUTPUT LIMIT NOT EXCEEDED RESET TIMER CEN = HIGH OR REMOVE AND RECONNECT THE INPUT SOURCE(S) TIMER > t PQ ANY STATE TOGGLE CEN OR REMOVE AND RECONNECT THE INPUT SOURCE(S) FAULT UOK AND DOK = LOW CHG = HIGH-Z FLT = LOW DONE = HIGH-Z I CHG = ma TIMER > t FC (TIMER SLOWED BY 2X IF I CHG < I CHGMAX /2, AND PAUSED IF I CHG < I CHGMAX /5 WHILE BATT < 4.2V) V THM_T1 < V THM < V THM_T4 TIMER RESUME V THM > V THM_OT (PQ, FC, TOP-OFF) ANY CHARGING STATE TEMPERATURE SUSPEND I CHG = ma UOK OR DOK = PREVIOUS STATE CHG = HIGH-Z FLT = HIGH-Z DONE = HIGH-Z OVERTEMP OT = LOW V THMT1 > V THM > V THMT4 TIMER SUSPEND V THM < V THM_OT TOP-OFF UOK OR DOK = LOW CHG = HIGH-Z FLT = HIGH-Z DONE = HIGH-Z BATT = 4.2V I CHG = I DONE DONE UOK OR DOK = LOW CHG = HIGH-Z FLT = HIGH-Z DONE = LOW 4.1V < V BATT < 4.2V I CHG = ma TIMER > 15s (MAX8934A/MAX8934C /MAX8934E) TIMER > 6min (MAX8934B/MAX8934D) V BATT < 4.1V RESET TIMER 図 8. チャージャの状態図 27

28 常時オン LDO 超低自己消費電流 LDO は常にオンで 3.3V の出力電圧にプリセットされています この LDO は最大 3mA の出力電流を供給します DC および USB が無効でかつバッテリが放電中の場合 LDO の出力電圧は V SYS が 3.3V 以下に降下すると追従します ほとんどのアプリケーションでは LDO と GND 間に接続する 1µF のセラミックコンデンサを推奨します 表 3. パッケージの熱特性 Continuous Power Dissipation ピン配置 28-PIN 4mm x 4mm THIN QFN SINGLE-LAYER PCB MULTILAYER PCB mW (derate 2.8mW/NC above +7NC) B JA 48NC/W 35NC/W B JC 3NC/W 3NC/W TOP VIEW DONE BATT DC BATT DC USB CEN USB PEN1 LDO PEN2 PSET THMEN 1 *EXPOSED PAD THIN QFN 2286mW (derate 28.6mW/NC above +7NC) CHG THM SYS GND SYS USUS OT 25 MAX8934A MAX8934E 11 ISET DOK 26 1 CT UOK 27 *EP 9 GND FLT 28 8 V L PCBレイアウトと配線優れた設計によって グランドバウンスおよびグランドプレーンの電圧勾配を最小化することができます GNDは パワーグランド電流の影響を最小化するために 1 箇所のみでパワーグランドプレーンに接続する必要があります バッテリグランドは パワーグランドプレーンに直接接続する必要があります ICの直下で GNDをエクスポーズドパッドに接続します ICの冷却を促進するために エクスポーズドパッドの直下で複数の高密度に配置したグランドへのビアを使用します DC SYS BATT およびUSBとパワーグランドプレーン間の入力コンデンサを可能な限り IC 近くに配置します DC SYS およびBATTへの配線のような大電流トレースは 可能な限り短く太くします 適切なPCBレイアウトの例については MAX8934 の評価キットを参照してください チップ情報 PROCESS: BiCMOS 型番 PART TEMP RANGE PIN-PACKAGE MAX8934BETI+ -4NC to +85NC 28 Thin QFN-EP* MAX8934CETI+ -4NC to +85NC 28 Thin QFN-EP* MAX8934DETI+ -4NC to +85NC 28 Thin QFN-EP* MAX8934EETI+ -4NC to +85NC 28 Thin QFN-EP* + は鉛 (Pb) フリー /RoHS 準拠パッケージを表します *EP = エクスポーズドパッド 選択ガイド PART SAFETY REGION** SYS VOLTAGE (V) THERMISTOR BETA TOP-OFF TIMER USB INPUT CURRENT LIMIT (max) MAX8934AETI s 5mA MAX8934BETI min 5mA MAX8934CETI s 5mA MAX8934DETI min 1.5A MAX8934EETI s 5mA ** 安全領域 2については お問い合わせください サーミスタβ = 3477については お問い合わせください 28

29 パッケージ最新のパッケージ図面情報およびランドパターンは japan.maxim-ic.com/packages を参照してください なお パッケージコードに含まれる + # または - は RoHS 対応状況を表したものでしかありません パッケージ図面はパッケージそのものに関するもので RoHS 対応状況とは関係がなく 図面によってパッケージコードが異なることがある点を注意してください パッケージタイプ パッケージコード ドキュメント No. 28 TQFN-EP T L QFN THIN.EPS 29

30 パッケージ ( 続き ) 最新のパッケージ図面情報およびランドパターンは japan.maxim-ic.com/packages を参照してください なお パッケージコードに含まれる + # または - は RoHS 対応状況を表したものでしかありません パッケージ図面はパッケージそのものに関するもので RoHS 対応状況とは関係がなく 図面によってパッケージコードが異なることがある点を注意してください 3

31 改訂履歴 版数 改訂日 説明 改訂ページ 2/1 初版 1 3/1 端子温度の追加およびBATTレギュレーション電圧のスペックの高精度化 2, 東京都新宿区西早稲田 ( ホリゾン 1 ビル ) TEL. (3) FAX. (3) Ma ximは完全にma xim 製品に組込まれた回路以外の回路の使用について一切責任を負いかねます 回路特許ライセンスは明言されていません Ma ximは随時予告なく回路及び仕様を変更する権利を留保します Maxim Integrated Products, 12 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA Maxim Integrated Products Maxim is a registered trademark of Maxim Integrated Products, Inc.