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SGM41566 线性可调充电器:小体积便携式设备安全快充完整方案

15小时前
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如今 TWS 耳机、智能手环、小型医疗与消费类便携设备越来越追求轻薄小巧,对充电芯片的要求也越来越高:外围简单、无开关噪声、适配弱电源、安全可靠、成本可控。圣邦微 SGM41566 正是面向这类场景推出的线性恒压恒流可调充电器,支持无线充、太阳能、PFC 馒头波等弱电源输入,内置完整保护与多阶段充电逻辑,外围极简、调试方便,是小容量电池充电的高性价比优选方案。

资料获取:SGM41299C 系列模拟温控环路热平衡控制

1. SGM41566 核心功能与优势

SGM41566 是一款带输入检测的线性 CV/CC 充电芯片,专为低容量可充电电池设计,突出优势如下:

  • 支持预充、恒流、恒压、回退保持、激活充电完整流程,各阶段参数可调
  • 恒流充电电流50mA–750mA,50mA 步进,适配不同容量电池
  • 满充电压3.5V–4.8V,25mV 步进,兼容锂电、磷酸铁锂、锰锌、镍氢等
  • 预充 / 截止电流5%–25%×ICHG,5% 步进,支持无预充模式
  • 内置NTC 温度保护、输入钳位、输出钳位、浮充超时、过压主动放电
  • 线性架构无 EMI、无开关噪声,适合对干扰敏感的小型设备
  • 外围仅需输入 / 输出电容、NTC,布板面积小,BOM 成本低

2. 典型应用电路与引脚功能

SGM41566 典型应用电路非常简洁,只需少量外围器件即可工作:

  • IN:充电输入,推荐0.1μF–12μF就近滤波
  • BAT:电池输出,接电池与负载,推荐1μF–12μF输出电容
  • TSEN:温度检测 + 使能,接 NTC 热敏电阻到地
  • GND:公共地
  • NC 引脚悬空即可

电路亮点:无需检流电阻、无需隔离二极管,线性架构直接驱动, layout 更简单、更省空间。

3. TSEN 温度监控与使能逻辑

TSEN 是集使能 + NTC 测温于一体的多功能引脚,判断逻辑清晰:

  • 芯片内部输出38.6μA偏置电流
  • V<102mV:充电关闭
  • V>2.68V:充电使能开启
  • 接 NTC 时:电压落在VCOLD–VHOT区间才允许充电
  • 过冷 / 过热 / NTC 断开:立即停止充电,保障电池与整机安全

4. 完整充电流程:5 阶段精准控充

SGM41566 按照电池电压自动切换充电阶段,充满自停、安全不掉电:

4.1 激活充电(深度放电唤醒):电池电压低于激活门限 VBAT_ACT时,先以 ICHG 强充12.5ms快速激活,避免电池饿死无法启动。

4.2 预充电(低压修复):VBAT <65%×VCHG时进入预充,电流IPRE=5%–25%×ICHG可选;若低压超时94 分钟仍未抬升,自动停充保护电池。

4.3 恒流充电(快速补电):VBAT ≥65%×VCHG后切换恒流 ICHG,电压匀速上升,充电速度最快。

4.4 恒压充电(饱和充满):VBAT 达到VCHG后保持恒压,电流随电池饱和逐渐减小;满足浮充超时条件后进入结束阶段。

4.5 回退保持(充满保电):充满后电压降至98%×VCHG,维持限流输出,不断供负载;避免长期插电反复充放,显著延长电池寿命。

4.6 自动再充电:当 VBAT 跌落至96%×VCHG,自动重启充电,保持电量在线。

5. 关键特色:支持馒头波 / PFC 弱电源充电

SGM41566 一大亮点是完美适配 PFC 馒头波、太阳能、无线充等弱耦合电源:

  • 整流后 50Hz 馒头波输入时,输出电流与输入电压同相位
  • 输入波动时仍稳定充电,提升功率因数
  • 无需大容量电解也能可靠工作,适合低成本、小体积方案

实测波形显示:输入波动期间,BAT 端电压与电流平稳,无掉充、无抖动。

6. 安全保护机制一览

SGM41566 把安全做进芯片内部,减少外围依赖:

  • NTC 温度保护:超温 / 欠温立即停充
  • 输出钳位:104%×VCHG 过压保护,主动放电≈1.5mA
  • 浮充超时保护:避免长期恒压过充
  • 预充安全计时器:防止无效低压充电
  • 输入欠压闭锁:输入异常自动停止

7. 适用场景与设计价值

SGM41566 特别适合以下场景:

  • 智能手环、TWS、蓝牙耳机等小体积可穿戴
  • 小型医疗设备、传感器、电子标签低功耗便携产品
  • 太阳能 / 无线充供电的弱电源充电设备
  • 对EMI / 开关噪声敏感的音频、检测类产品

设计价值总结:

  • 外围极简:1–2 颗电容 + NTC 即可量产
  • 参数灵活:电流电压多档可调,一颗芯片适配多款电池
  • 安全省心:全流程保护,降低售后风险
  • 成本友好:线性架构 + BOM 精简,适合大批量消费电子

8. SGM41566 线性充电器|一页速查配置表

8.1 外围元件推荐值(最简电路)

引脚 元件 推荐取值 作用
IN 输入电容 CIN 0.1μF~12μF 输入滤波、抗波动
BAT 输出电容 CBAT 1μF~12μF 输出稳压、抑制毛刺
TSEN NTC 热敏电阻 10kΩ/25℃(常用) 电池温度保护
TSEN 上拉 / 使能 直接接 VIN 或 MCU IO 充电使能控制

8.2 充电参数快速配置(工程常用)

8.2.1 恒流充电电流 ICHG(50mA~750mA,50mA 步进)

  • 小电池(100~300mAh):100mA / 150mA
  • 常规电池(300~800mAh):250mA / 300mA
  • 大电流快充:500mA / 600mA / 750mA

8.2.2 充电电压 VCHG(3.5V~4.8V,25mV 步进)

  • 单节锂电:4.2V
  • 高压锂电:4.35V / 4.4V
  • 磷酸铁锂:3.65V
  • 镍氢电池:按串数对应配置

8.2.3 预充 / 截止电流(5%~25%×ICHG,5% 步进)

  • 常规保护:10%×ICHG
  • 小电池灵敏型:5%×ICHG
  • 无需预充:选No pre-charge

8.3 充电阶段速记(一看就懂)

阶段 触发条件 动作 保护
激活充电 VBAT<激活门限 12.5ms 强充唤醒 防止饿死不起充
预充电 VBAT<65%×VCHG 小电流修复 94 分钟超时停充
恒流 CC VBAT≥65%×VCHG 大电流快充 输入 / 过温保护
恒压 CV VBAT=VCHG 稳压慢充 浮充超时保护
回退保持 充满截止 98%×VCHG 保电 避免反复充放
再充电 VBAT<96%×VCHG 自动重启 维持电量

8.4 TSEN 温度保护逻辑(现场快速判断)

TSEN 电压 状态 芯片动作
<102mV 禁止充电 充电关闭
>2.68V 允许充电 充电使能
VCOLD~VHOT 温度正常 正常充电
<VHOT(过热) 过热 停止充电
>VCOLD(过冷 / 断线) 过冷 / 异常 停止充电

8.5 安全与保护要点(必须守)

  1. BAT 过压>104%×VCHG:主动放电≈1.5mA
  2. 长期插电用回退保持,延长电池寿命
  3. 太阳能 / 馒头波输入:CIN 适当加大,稳定性更好
  4. NTC 紧贴电池,远离芯片与热源
  5. 线性架构无开关噪声,适合音频、敏感传感器

8.6 典型应用快速匹配(直接抄)

  • TWS 耳机 / 手环:ICHG=100mA,VCHG=4.2V,预充 10%
  • 小型医疗设备:ICHG=250mA,VCHG=4.2V,NTC 强保护
  • 太阳能 / 弱电源:ICHG=150~300mA,CIN 加大到 10μF
  • 磷酸铁锂:VCHG=3.65V,关闭预充或设 5% 小电流

SGM41566 是一款高度集成、参数灵活、安全可靠的线性可调充电器,覆盖从深度放电激活到充满回退保持的全周期管理,同时兼容弱电源输入与多类型电池,完美匹配小体积便携式设备的充电需求。凭借无开关噪声、外围简单、保护完善、成本可控等优势,它已成为可穿戴、医疗、消费电子等领域的高性价比充电解决方案。

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