SM5339 是一款面向移动电源及便携设备的电源管理 SOC,集成了同步升压转换器、同步开关充电器、Type-C DRP 接口、电量显示驱动、按键检测、照明驱动及 NTC 温度保护。芯片采用 ESOP10 封装,内置功率 MOSFET,仅需一个电感即可完成双向功率转换,充放电电流均达 2.4A。
本文基于 SM5339 规格书 V1.09 及典型应用测试数据,介绍芯片的技术特性、外围设计和常见调试要点,供硬件工程师选型参考。
一、核心功能概览
注:规格书第 1 页标称充电效率 92%,第 7 页内部描述为“最高到 91%”。工程设计建议按 91% 估算余量。
二、Type-C 协议支持与同口充放电实现
SM5339 的 VBUS 引脚同时作为充电输入和放电输出,内部集成完整的 DRP 状态机。CC1/CC2 各外接 100kΩ 电阻到 VBUS,芯片内部提供 5.1kΩ 下拉电阻用于设备检测。
工作逻辑:
插入充电器 → CC 线检测到 Source → 芯片进入 Sink 模式,启动充电。
插入手机等负载 → CC 线检测到 Rd(5.1kΩ) → 芯片进入 Source 模式,启动升压输出 5V。
支持 Try.SRC:当连接对方也为 DRP 设备时,优先作为 Source(供电方)。
协议支持汇总:
不支持:QC 协议、USB PD 协议及其他私有快充协议(输出固定 5V,无协议协商)。
无需外置协议芯片,仅需两颗电阻即可完成 Type-C 接口配置。
三、充放电参数(摘自规格书电气特性表)
四、外围电路元件与选型要求
4.1 元件清单
4.2 关键选型说明
电感:必须使用 CD75 或更大封装,饱和电流 >6.5A(推荐 8A 以上)。使用 CD54 或电流不足的电感会导致效率下降、啸叫、过热。
电容:必须使用 X5R 或 X7R 材质,避免 Y5V。并联两颗 22μF 可降低 ESR 和纹波。
NTC:如需温度保护,必须选用 B=3950 的 100kΩ 热敏电阻,并与 82kΩ 精密电阻并联。
五、PCB 布局指南(基于规格书第 16 条)
EPAD:底部散热焊盘必须与地平面良好焊接,建议使用 9 个以上 0.3mm 过孔,降低热阻和接地阻抗。
RC 吸收:2Ω + 2.2nF 紧贴 SW 引脚放置,SW 先经过 RC 再到电感,用于吸收振铃。
BAT 电容:必须紧贴 BAT 引脚,走线顺序:BAT 引脚 → 电容 → 电阻 → 电池正极。
输入/输出电容:VBUS 和 VOUT 电容尽量靠近对应引脚和 EPAD。
电感回路:电感和 SW 脚回路面积最小化,电感下方禁止走敏感信号线(CC、D+/-)。
大电流走线:BAT、VOUT、GND 走线宽度 ≥2mm,换层处使用多个过孔。
电感封装:必须 CD75 以上,推荐一体成型。
六、保护机制
充电管理:三段式(涓流 200mA → 恒流 2.4A → 恒压 4.2V),充满后电压降至 4.1V 自动再充。
七、电量显示与状态接口
7.1 LED 直接驱动
支持 4/2/1 灯(订货后缀),显示逻辑见规格书第 13 页。以 4 灯为例:
放电:按 75%/50%/25%/3% 档位点亮,<3% 时最低位 2Hz 闪烁。
充电:按 25%/50%/75%/100% 档位以 1Hz 闪烁或常亮,充满四灯常亮。
7.2 MCU 通信模式(无 LED)
将 LED1 悬空,LED2 输出方波,频率对应芯片状态(规格书第 14 页):
该模式适用于自定义显示或与主控 MCU 协同设计。
八、按键逻辑配置
KEY 引脚复用按键、照明、NTC。按键行为通过订货后缀选择 H/I/J/K(规格书第 5 页):
照明驱动:KEY 引脚可输出 35mA 驱动单颗 LED(阳极接 BAT,阴极接 KEY,需串限流电阻)。
NTC 配置:不使用 NTC 时,KEY 脚接 51kΩ 到地;使用 NTC 时,按规格书第 15 页连接 82kΩ + 100kΩ NTC (B=3950) 并联网络。
九、常见问题排查
十、适用场景评估(消费电子具体产品)
评估说明:
★★★★★:高度适配,可直接参考典型电路(规格书第 16 页)设计。
★★★★:适配良好,需注意外围微调(如输出电容、NTC 配置或限流)。
不推荐场景(与芯片参数冲突或存在风险):
多串锂电池(仅支持单节,电池电压 3.0V~4.4V)
需要 >2.4A 持续输出电流(过流保护会在 4A 持续 10ms 后关断)
电机类负载(如手持风扇、电动玩具),启动浪涌可能触发短路保护
需要快充协议(如 QC/PD)输出的设备(SM5339 输出 5V 固定,无协议协商)
以上评估基于 SM5339 规格书 V1.09 中“同步升压输出 5V/2.4A”、“充电电流 2.4A”、“待机电流 35μA”、“NTC 保护阈值”等参数。具体设计时请参考规格书第 16 条 PCB 布局要求及电感选型(CD75 以上,Isat >6.5A)。
十一、订货与定制信息
订货后缀示例:
SM5339_4D:4 灯电量显示
SM5339_2D:2 灯电量显示
SM5339_1D:1 灯或 MCU 模式
可定制参数(需联系销售确认):
电池浮充电压:4.20V / 4.25V / 4.30V / 4.35V
按键逻辑:H / I / J / K
转灯电压曲线:1(默认)/ 2 / 3 / 4 组
负载自动检测时间:16s(T 后缀)
详细定制要求请参考规格书第 5 页。
免责声明:本文档基于 SM5339 规格书 V1.09 整理。实际设计请以最新版规格书为准。海川半导体保留更新产品规格的权利。
海川半导体
专注于高性能电源管理芯片
文档版本:2025.05(基于 V1.09)
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