单片具有热调节功能的微型线性电池管理芯片 XT4066 ■产品概述 XT4066是一个完善的单片锂离子电池恒流/恒压线性电源管理芯片。
它薄的尺寸和小的外包装使它适用于便携式产品的应用。
更值得一提的是，XT4066专门设计适用于USB的供电规格。
得益于内部的MOSFET结构，在应用上不需要外部电阻和阻塞二极管。
充电电压被限定在4.2V，充电电流通过外部电阻调节。
在达到目标充电电压后，当充电电流降低到设定值的1/10时，XT4066就会自动结束充电过程。
当输入端（插头或USB提供电源）拔掉后，XT4066自动进入低电流状态，电池漏电流将降到1µA以下。
XT4066还可被设置于停止工作状态，使电源供电电流降到40µ
A。
XT4066采用独特的内部专利结构确保了电池接反时芯片自动进入保护状态，确保IC不被击穿导致电池自放电引起事故。
其余特性包括：充电电流监测，输入低电压闭锁，自动重新充电和充电已满及开始充电的标志。
■用途 手机，PDA，MP3导航仪蓝牙应用 ■典型应用电路 ■产品特点 可编程使充电电流达1A输入浪涌耐压12V不需要MOSFET，传感电阻和阻塞二极管小尺寸实现对锂离子电池的完全线性充电管理恒流/恒压运行从USB接口管理单片锂离子电池预设充电电压为4.2V1%充电电流监测充电状态指示标志1/10充电电流终止停止工作时提供40µA电流2.8V涓流充电阈值电压软启动限制浪涌电流电池反接保护 ■封装 ESOP8 VIN GLEDC1 GND VIN3K RLED DONECHRG GND BAT PROGEXPOSED PAD VBAT C2RPROG GND BATTERYPACK 注：C1=4.7uF，C2=4.7uF，IBAT=(VPROG/RPROG)*1000 ■订购信息 XT4066①②③④⑤⑥-⑦ 标号 描述 标记 描述 ① 类型
H 有涓流充电 ②③ 调整器输出电压 42 4.2 ④ 调整器输出电压精度
1 ±1% NO.:
NL-QR-830-19VER:19C01
1 标号⑤⑥⑦ 描述封装类型器件方向封装材料类型 标记 描述
S ESOP8
R 正向
L 反向
G 绿料 ■引脚配置 XT4066 NC
1 PROG
2 GND
3 VIN
4 8 NC
7 CHRG
6 DONE
5 BAT ESOP8(TOPVIEW) ■引脚分配 引脚号ESOP8 12345678 引脚名称 NCPROGGND VINBATDONECHRGNC ■引脚功能 PROG（引脚2）：充电电流编程，充电电流监控和关闭端。
充电电流由一个精度为1%的接到地的电阻控制。
在恒定充电电流状态时，此端口提供1V的电压。
在所有状态下，此端口电压都可以用下面的公式测算充电电流： PROG端口也可用来关闭充电器。
把编程电阻同地端分离可以通过上拉的3µA电流源拉高PROG端口电压。
当达到1.21V的极限停工电压值时，充电器进入停止工作状态，充电结束，输入电流降至40µ
A。
此端口悬空电压大约2.4V。
给此端口提供超过此电压值的电压，将获得1.5mA的高电流。
再使PROG和地端结合将使充电器回到正常状态。
GND（引脚3）：接地端 VIN（引脚4）：提供正电压输入。
为充电器供电。
VIN可以为4.25V到6.5V并且必须有至少1µF的旁路电容。
如果VIN引脚端电压低于BAT引脚电压100mV时，XT4066进入停工状态，并使BAT电流降到2µA以下。
BAT(引脚5)：充电电流输出端。
给电池提供充电电流并控制浮动电压最终达到4.2V。
一个内部精密电阻把这个引脚同停工时自动断电的浮动电压分开。
电池接反时，内部保护电路保护VBAT的ESD二极管不被烧坏，同时GND与BAT之间形成大约0.7mA电路。
DONE(引脚6)：充满指示输出。
当充满电时，DONE端口被一个内置的N沟道MOSFET置于低点位。
在充电过程中、检测到低电锁定条件时，DONE呈现高阻状态。
CHRG（引脚7）：漏极开路充电状态输出。
当充电时，CHRG端口被一个内置的N沟道MOSFET置于低电位。
当充电完成时， CHRG呈现高阻态。
当XT4066检测到低电锁定条件时，CHRG呈现高阻态。
当在BAT引脚和地之间接一1µF的电容，就可以 完成电池是否接好的指示，当没有电池时，LED灯会快速闪烁。
NO.:NL-QR-830-19VER:19C01
2 ■打印信息 ESOP8 XT4066 XT4066 ************ ******：数量若干，表示质量跟踪信息！ ■功能框图 120℃TA TDIE ESOP8(TOPVIEW) VIN4 1x 5uAMACA VA 1000x5BAT R1 R2 DONE6CHRG7 SHDNSTANDBY STANDBY REF C1 R3 1.21V 1VR4 0.1VC2R5 TO BAT C3 3uA 2.8V 2PROG VINRPROG 3GND NO.:NL-QR-830-19VER:19C01
3 ■绝对最大额定值 XT4066 参数 标号 最大额定值 单位 输入电压 VIN -0.3～12 ISET端电压 VPROG -0.3～VIN+0.3
V BAT端电压 Vbat -0.3～+12 CHRG、DONE端电压 Vchrg -0.3～+12 容许功耗 PD 1.2
W BAT端电流 Ibat 1500 mA PROG端电流 IPROG 1500 uA 工作外围温度存储温度 TopaTstr -40～+85°
C -65～+125 注意：绝对最大额定值是指在任何条件下都不能超过的额定值。
万一超过此额定值，有可能造成产品劣化等物理性损伤。
■电学特性参数 输入电压参数 输入电流 输出控制电压 BAT端电流 涓流充电电流涓流充电极限电压涓流充电迟滞电压电源低电闭锁阈值电压电源低电阈值电压迟滞电压手动关闭阈值电压VIN-Vbat停止工作阈值电压C/10终端阈值电流ISET端电压CHRG端弱下拉电流电池再充电迟滞电压 标号VIN Vfloat Ibat ItriklVtriklVtrhysVuvVuvhysVmsdVasdItermVISETIchrgΔVrecg 条件- Chargemode,RPROG=10KStandbymode Shutdownmode(RPROGnotconnected,VINV - 200400 µ
A - 100200 µ
A - 40100 µ
A 4.164.2 93100 465500 0-2.5 -
1 - 0.7 -
1 93100 2.72.8 5075 3.73.8 80100 1.151.21 0.91.0 160210 70100 0.0850.10 0.0850.10 0.931.0 -
2 50100 4.25107535-6 221072.91003.91201.301.12601300.1150.1151.07150 VmAmAµAµAmAµAmAVmVVmVVVmVmVmA/mAmA/mAVmAmV NO.:NL-QR-830-19VER:19C01
4 ■应用信息 XT4066 设定充电电流 在恒流模式，计算充电电流的公式为：IPROG=1000V/RPROG。
其中，ISET表示充电电流，单位为安培，RPROG表示PROG 管脚到地的电阻，单位为欧姆。
例如，如果需要500毫安的充电电流，可按下面的公式计算： ，为了保证 良好的稳定性和温度特性，RPROG建议使用精度为1%的金属膜电阻。
同时应用USB和交流电适配器充电 XT4066不但可以利用USB接口为电池充电，也可以利用交流电适配器为电池充电。
图1示出一个同时使用USB接口和交流电适配器通过XT4066对电池进行充电的例子，当二者共同存在时，交流电适配器具有优先权。
M1为P沟道MOSFET，M1用来阻止电流从交流电适配器流入USB接口，肖特基二极管D1可防止USB接口通过1K电阻消耗能量。
交流适配器D1 USB接口 M11K VIN XT4066 图
1.同时使用交流电适配器和USB接口使能设计 通过控制ISET管脚电阻是否与地连接，可以达到关闭XT4066的功能。
如图2所示。
RPROG使能输入 M2 PROG XT4066 图
2.XT4066的使能设计 漏极开路状态指示输出端 XT4066有两个漏极开路状态指示端，CHRG和DONE，这两个状态指示端可以驱动发光二极管或单片机端口。
CHRG用来指示充电状态：在充电时，CHRG为低电平；DONE用来指示充电结束状态，当充电结束时，DONE为低电平。
当电池的温度处于正常温度范围之外超过0.15秒时，CHRG和DONE管脚都输出高阻态。
当电池没有接到充电器时，充电器很快将输出电容充电到恒压充电电压值，由于电池电压Kelvin检测BAT管脚的漏电流，BAT管脚的电压将慢慢下降到再充电阈值，这样在BAT管脚形成一个纹波电压为150mv的波形，同时CHRG输出脉冲信号表示没有安装电池。
当电池连接端BAT管脚的外接电容为4.7µF时，脉冲的周期大约为3Hz。
因此在实际应用中，要求BAT端至少接一个4.7uF电容。
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5 下表列出了CHRG和DONE管脚在各种情况的状态： XT4066 状态 充电 充满 无电池故障输出短路 CHRG（红） 亮 灭 闪 灭 亮 DONE（绿） 灭 亮 亮 灭 亮 注：
1、无电池时CHRG闪烁的频率跟外接电容有关，一般建议4.7µ
F，电容越大闪烁频率越小。

2、出错的情况有：超出工作温度范围（温度过高或过低），PROG端悬空，VIN 大电流输出设计 由于XT4066采用了内部恒定功率技术，因此当输入VIN和BAT压差过大时，会导致最大电流的BAT电压区间变小，从而充电时间会变长，为了使最大电流充电的区间变大，可以通过外部串联电阻或者肖特基的方法来实现。
假设XT4066的SOP8/PP封装内部最大允许功率为1.2W，充电最大电流设置为1.2A。
如果采用的是电阻，我们假设采用的是0.5欧姆（1W）电阻，在大电流充电时，电阻上的压降为0.5*1.2=0.6V,XT4066的真正工作电压为4.4V。
于是，在此状态下，（VIN-VBAT）*1.2<1.2W，因此VBAT>3.4V，电池电压为3.4V以上都支持1.2A充电，低于3.4V，则XT4066会自动减小充电电流以维持芯片内部功率平衡。
如果采用的是肖特基，根据肖特基在不同电流下的压降可以做出类似的计算。
另外在大电流应用中需要注意XT4066在PCB布线设计时，必须考虑增加EXPOSEDPAD的面积，并将EXPOSEDPAD与GND相连，以此提高散热性能，保证芯片稳定工作。
5V 0.5Ω 1N5819 VIN XT4066 图
3. NO.:NL-QR-830-19VER:19C01
6 ■特性曲线
1.充电电流VSBAT端电压 ChargeCurrent(mA) 600 500TJ=25℃,RSET=2K 400 300 200 100 00.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5 BatteryVoltage(V)
3.充电电流VS输入电压 ChargeCurrent(mA) 800 700 600 TJ=25℃,VBAT=3.2V,RSET=2K TJ=25℃,VBAT=3.2V,RSET=5K 500 400 300 200 100
0 4
5 6
7 8
9 10 Supply
Voltage(V)
5.CHARGE端电流VSCHARGE端电压（充满电） ChargePinCurrent(uA) 10
8 6
4 2 TJ=25℃,VIN=5V,VBAT=4.3V
0 -
2 -
4 -
6 -
8 -10
0 1
2 3
4 5
6 7 ChargeVoltage(V) XT4066
2.充电电流VSPROG端电压 ChargeCurrent(mA) 800 700 600 TJ=25℃,VIN=5.0V,RSET=2K 500 400 300 200 100 00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 PROGPinVoltage(V)
4.CHARGE端电流VSCHARGE端电压（充电时） 30 ChargePinCurrent(mA) 25 TJ=25℃,VIN=5V,VBAT=3.6V 20 15 10
5 0
0 1
2 3
4 5
6 7 ChargeVoltage(V)
6.PROG端电流VSPROG端上拉电压 PROGPinPull-upCurrent(uA) 10
8 6
4 TJ=25℃,VIN=5V,VBAT=4.3V
2 0 -
2 -
4 -
6 -
8 -10 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 PROG
PinVoltage(V) NO.:NL-QR-830-19VER:19C01
7
7.PROG端电压VS输入电压 PROGPinVoltage(V) 1.6 1.4 1.2 TJ=25℃,VBAT=3.2V,RSET=2K TJ=25℃,VBAT=3.2V,RSET=5K 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
4 5
6 7
8 9 10 SupplyVoltage(V)
9.VBATVS输入电压 RegulatedOutput(Float)Voltage(V) 4.6 4.5 4.4 4.3 TJ=25℃,RSET=2K，IBAT=70mA 4.2 4.1 4.0 3.9 3.84.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.0 SupplyVoltage(V) 11.PROG端上拉电流VS温度 PROGPinPull-upCurrent(uA) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -40 -20 VIN=6.5V,VBAT=4.3V,PROG=0VVIN=4.2V,VBAT=4.3V,PROG=0V
0 20 40 60 80 100 120 Temperature(℃) XT4066
8.涓流充电电流VS输入电压 TrickleChargeCurrent(mA) 160 140 TJ=25℃,VBAT=2.0V,RSET=2K 120 TJ=25℃,VBAT=2.0V,RSET=5K 100 80 60 40 20
0 4
5 6
7 8
9 10 Supply
Voltage(V) 10.PROG端电压VS温度 PROGPinVoltage(V) 2.0 1.8 1.6 VIN=5.0V,VBAT=3.6V,RSET=2K 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -40 -20
0 20 40 60 80 100 120 Temperature
(℃) 12.BAT端温度曲线 VBAT(V) 4.40 4.35 4.30 4.25 4.20 4.15 4.10 4.05 4.00 -40 -20 VIN=5.0V,IBAT=70mA,RSET=2K
0 20 40 60 80 100 120 Temperature(℃) NO.:NL-QR-830-19VER:19C01
8 13.再充电迟滞电压VS温度 RechargeBatterythresholdVoltage(mV) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20
0 -40 -20 VIN=5.0V,RSET=2K
0 20 40 60 80 100 120 Temperature(℃) 15.涓流充电电流VS温度 TrickleChargeCurrent(mA) 160 140 120 VIN=5.0V,VBAT=2.5V,RSET=2K 100 80 60 40 20
0 -40 -20
0 20 40 60 80 100 Temperature(℃) 17.充电电流温度曲线 ChargeCurrent(mA) 800 700 600 500 400 300 200 100
0 -40 -20 VIN=5.0V,VBAT=3.6V,RSET=2K
0 20 40 60 80 100 120 Temperature(℃) XT4066 14.CHRG端电流VS温度 ChargePinCurrent(mA)
9 8
7 6
5 4
3 2
1 0 -
1 -40 -20 VIN=5.0V,VBAT=4.0V,Vcharge=1VVIN=5.0V,VBAT=4.3V,Vcharge=5V
0 20 40 60 80 100 120 Temperature(℃) 16.涓流充电极限电压VS温度 TricklechargeThresholdVoltage(V) TricklechargeThresholdVoltageVSTemperature 4.00 3.75 3.50 VIN=5.0V,RSET=2K 3.25 3.00 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 -40 -20
0 20 40 60 Temperature
(℃) 80 100 18.功率管内阻VS温度 PowerTubeResistance(¦)¸ 2.0 1.8 1.6 1.4 VBAT=3.7V,RSET=2K 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -40 -20
0 20 40 60 80 100 Temperature(℃) NO.:NL-QR-830-19VER:19C01
9 D1θ e Dc b ■封装信息 ESOP8 EE2 E1 XT4066 A1A2A
L Symbol AA1A2bcDD1EE1E2eLθ DimensionsInMillimeters Min Max 1.350 1.750 0.050 0.150 1.350 1.550 0.330 0.510 0.170 0.250 4.700 5.100 3.202 3.420 3.800 4.000 5.800 6.200 2.313 2.513 1.270(BSC) 0.400 1.270 0° 8° NO.:
NL-QR-830-19VER:19C01 10 DimensionsInInches Min Max 0.053 0.069 0.002 0.006 0.053 0.061 0.013 0.020 0.007 0.010 0.185 0.200 0.126 0.134 0.150 0.157 0.228 0.244 0.091 0.099 0.050(BSC) 0.016 0.050 0° 8°