LGS5600C
1A 锂电池降压充电 集成5V/0.8A 3μA 超低功耗 同步升压DCDC
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其他信息
| 重量 | 0.039 克 |
|---|---|
| 商品封装 | DFN2*2-8 |
| 包装方式 | 编带 |
| 商品毛重(克) | 0.039 |
| 商品目录 | 充电管理芯片 |
| 功能类型 | 线性充电+升压型 |
| 工作电压(V) | 4.5~5.5 |
| 最大充电电流(A) | 1 |
| 充电饱和电压(V) | 4.2 |
| 工作温度 | -40℃~+125℃@(TJ) |
| 电池节数 | 1 |
| 电池温度检测 | 支持 |
| 输出电压(V) | 5 |
| 静态电流(Iq) | 3uA |
| 开关管(内置/外置) | 内置 |
| 输出电流(A) | 0.8 |
| 最小包装(pcs) | 3000 |
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棱晶半导体 LGS5600C 16V 耐压 / 1A 锂电充 + 5V/0.8A 同步升压 充放一体芯片
LGS5600C 是棱晶半导体推出的超低功耗锂电充放一体电源管理 SOC，仅提供 DFN2×2-8 封装（带底部散热焊盘），集成16V 耐压 / 1A 可配置开关降压锂电池充电器与5V/0.8A 1MHz 同步升压转换器，专为锂电池供电 + 5V USB 输出的便携式设备设计。芯片支持锂电充电电压 / 电流外部电阻配置、JEITA 标准温度自适应调节、充电状态单灯指示，待机静态电流低至 3μA，升压转换效率最高达 95%，内置完善的充放电保护，支持边充边放，核心为锂电充 + 5V 升压的电源解决方案，外围器件极简，适配各类便携锂电供电设备。
一、核心产品特性
（一）集成充升一体，锂电转 5V 专用
- 充电通道：开关降压型锂电池充电器，额定输入 4.5V~5.5V（USB 供电），瞬态耐压 16V，输入过压保护 13V；充电电压仅支持4.2V/4.4V 两档外部配置，充电电流支持 400mA/600mA/800mA/1000mA 四档外部配置，最大充电电流 1A；
- 升压通道：同步升压转换器，由锂电池供电，固定输出 5V，最大带载电流 0.8A，开关频率典型 1MHz，升压转换效率最高达 95%；无负载时自动进入超低功耗模式，锂电池端静态电流仅 3μA；
- 边充边放功能：锂电池充电时，升压通道自动开启 5V 输出，实现充电的同时为 5V 负载供电，边充边放时 5V 输出带载能力下降，且该工况下不支持 5V 输出短路保护。
（二）智能锂电充电，符合 JEITA 标准
- 四阶段充电流程：芯片根据电池电压自动执行短路充电→预充电→恒流充电→恒压充电，充电电流逐级适配，防止深度放电电池快充损坏，充电截止电流典型 100mA，充满后电池电压降至 95.7% 浮充电压时自动复充；
- 短路充电：电池电压＜0.9V，以 5% 预设充电电流唤醒；
- 预充电：0.9V＜电池电压＜3.2V，以 10% 预设充电电流恢复；
- 恒流充电：电池电压＞3.2V，以预设满额电流快充；
- 恒压充电：达到预设浮充电压（4.2V/4.4V），保持电压恒定，电流逐渐下降至截止值后停止充电。
- 温度自适应调节：支持 NTC 电池温度检测，完全符合 JEITA 锂电充电标准，根据电池温度精准调节充电策略，超温 / 低温自动停充，避免高低温充电损坏电池；
- ＞60℃/＜0℃：停止充电；0~10℃：充电电流减半；45~60℃：充电电压降至 4.1V；10~45℃：正常充电。
- 过热电流调节：充电过程中芯片内置过温环路，结温升高时自动降低充电电流甚至短暂关闭充电，防止芯片过热，恒流模式充电电流受温度限制。
（三）电压 / 电流电阻配置，参数一次锁存
充电电压和电流均通过外部 1% 精度电阻实现无引脚配置，专用 ISET/VSET 引脚为参数配置端，无需复用其他引脚，配置逻辑简单且参数上电锁存：
- 充电电压配置：通过 VSET（LED 引脚）外接电阻配置，10KΩ 对应 4.2V、100KΩ 对应 4.4V，无中间档位；
- 充电电流配置：通过 ISET 引脚外接电阻配置，≤20KΩ=400mA、22KΩ=600mA、24KΩ=800mA、≥26KΩ/ 悬空 = 1000mA；
- 配置一次锁存：芯片上电后自动检测 ISET/VSET 引脚电阻并锁存充电参数，重新配置需断开充电输入和电池后再次上电。
（四）超低功耗待机，高升压效率
- 极致待机功耗：芯片整机待机静态电流低至 3μA 以内，升压通道无负载时进入超低功耗模式，大幅降低锂电池自耗，支持设备长时间待机；
- 低阻升压设计：升压通道集成上下功率 MOS 管，上管导通电阻典型 170mΩ、下管 35mΩ，降低导通损耗，保证 5V 升压的转换效率，全负载范围内保持高效率。
（五）简洁状态指示，单灯适配易实现
芯片集成单灯充电状态指示，由 VSET 引脚分时复用为 LED 驱动端，无需额外指示引脚，驱动电流典型 2mA，使用时需外接限流电阻，指示逻辑清晰：
| 工作状态 | 单灯指示状态 |
|---|---|
| 充电中 | 1Hz 闪烁 |
| 充满 | 常亮 |
| 放电中 | 灭 |
| 电池未接 | 闪烁报警 |
（六）完善保护机制，特殊工况需注意
芯片为充电、升压通道设计分级保护功能，全链路自恢复，防止芯片和锂电池损坏，存在明确的工况限制，使用时需严格遵循：
- 充电通道保护：输入过压保护（13V）、电池短路保护、NTC 温度自适应保护、芯片过温保护（150℃关断 / 120℃恢复）；
- 升压通道保护：逐周期过流限流（典型 1.8A）、输出短路保护（边充边放工况下失效）、芯片过温联动保护（与充电通道共享全局热保护）；
- 全局保护：全端口 ±2000V HBM、±500V CDM ESD 防护，抗静电能力强；不支持电池热插拔，电池接入后必须通过 USB 充电一次完成激活，否则无法正常工作。
二、关键电气参数（典型值，℃）
| 通道 | 参数项 | 规格值 | 测试条件 / 备注 |
|---|---|---|---|
| 充电通道 | 推荐输入电压 | 4.5V~5.5V | USB 供电 |
| 最大输入耐压 | 16V | 瞬态浪涌 | |
| 输入过压保护 | 13V | 关断充电 | |
| 充电电压范围 | 4.2V/4.4V | 外部 10K/100K 电阻配置 | |
| 充电电流范围 | 400mA~1000mA | 四档外部电阻配置 | |
| 短路充电阈值 | 0.9V | 电池电压＜0.9V | |
| 预充电阈值 | 3.2V | 0.9V＜电池电压＜3.2V | |
| 充电截止电流 | 100mA | 恒压阶段截止 | |
| 升压通道 | 输入电压范围 | 2.9V~4.5V | 锂电池供电 |
| 额定输出电压 | 5V | 固定输出 | |
| 最大输出电流 | 0.8A | 纯放电工况，边充边放时降额 | |
| 开关限流峰值 | 1.8A | 逐周期限流 | |
| 开关频率 | 1MHz | PWM 模式 | |
| 升压最高效率 | 95% | - | |
| 电池端静态电流 | 3μA | 无负载，超低功耗 | |
| 全局参数 | 工作温度范围 | -40℃~+125℃ | 工业级宽温 |
| 过温保护 | 150℃（关断）/120℃（恢复） | 结温，自恢复 | |
| LED 驱动电流 | 2mA | 需外接限流电阻 | |
| NTC 温度检测 | 支持 JEITA 标准 | 0℃/10℃/45℃/60℃四级阈值 | |
| ESD 防护 | ±2KV(HBM)/±500V(CDM) | 全端口防护 |
三、引脚功能（DFN2×2-8 封装，双 OUT 引脚并联）
芯片共 8 个功能引脚 + 底部散热焊盘（EP），3/4 引脚为双 OUT 引脚，必须在 PCB 上短接使用，无空引脚，所有引脚均为功能端，核心引脚功能如下（DFN8 引脚编号）：
| 引脚编号 | 引脚名称 | 核心功能与使用说明 |
|---|---|---|
| 1 | NTC | 电池温度检测引脚，支持 JEITA 标准；禁用则悬空 / 接地，典型接 10K B 值 3380K NTC 热敏电阻 |
| 2 | LED(VSET) | ①充电状态单灯指示驱动端，接 LED 正极 + 限流电阻；②充电电压配置端，外接 1% 精度电阻（10K/100K）设定 4.2V/4.4V |
| 3/4 | OUT | 升压 5V 输出引脚，双引脚需短接使用，需贴装至少 20μF 陶瓷电容到 GND，就近贴装 |
| 5 | LX | 升压开关节点，外接功率电感，连接 BAT 与 OUT 引脚之间，高频节点需短走线 |
| 6 | BAT | 锂电充电输出 / 升压输入引脚，接锂电池正极，需贴装至少 10μF 陶瓷电容到 GND |
| 7 | VIN | USB 充电输入引脚，接 5V USB，需贴装 10μF 陶瓷电容 + 1KΩ 泄放电阻到 GND，保证断电后正常泄放 |
| 8 | ISET | 充电电流配置端，外接 1% 精度电阻设定 400/600/800/1000mA，悬空为 1000mA |
| EP | GND | 底部散热焊盘，必须大面积覆铜并打多过孔接 GND，提升散热效率和导电效率 |
四、核心设计要点
（一）充电电压 / 电流配置（外接 1% 精度电阻）
- 充电电压（VSET / 引脚 2）：仅支持两档配置，无中间值，10KΩ→4.2V、100KΩ→4.4V，需使用 1% 精度金属膜电阻；
- 充电电流（ISET / 引脚 8）：四档配置，原厂标准选型，悬空直接为 1A，配置表如下：
| RISET | ≤20KΩ | 22KΩ | 24KΩ | ≥26KΩ/ 悬空 |
| :--------- | :----- | :----- | :----- | :--------- |
| 充电电流 | 400mA | 600mA | 800mA | 1000mA |
（二）NTC 温度检测设计（符合 JEITA 标准）
- 标配器件：使用B 值 3380K 的 10KΩ NTC 热敏电阻，搭配两颗 10KΩ 电阻组成分压电路（NTC 与 10KΩ 并联后再与 10KΩ 串联，接 VIN 到 GND）；
- 温度控制逻辑：NTC 引脚电压＞4% VIN 时温度功能使能，根据电压自动调节充电策略，超温 / 低温停充，低温减半电流、中高温降电压；
- 功能禁用：无需温度检测时，直接将 NTC 引脚悬空或接地即可，不影响芯片其他功能。
（三）关键外围元器件选型（原厂强制推荐）
芯片外围器件极简，均为常规贴片元件，部分器件为强制选型（如 VIN 对地 1KΩ 电阻），优先选用 X7R/X5R 陶瓷电容，核心选型要求：
| 器件符号 | 器件名称 | 推荐规格 | 适用引脚 | 关键要求 |
|---|---|---|---|---|
| C_VIN | 充电输入电容 | 10μF/16V X7R/X5R | VIN-GND | 就近贴装，必须串联 1KΩ 电阻到 GND用于泄放 |
| C_BAT | 电池 / 升压输入电容 | 20μF/16V X7R/X5R | BAT-GND | 就近贴装，减小升压输入纹波 |
| C_OUT | 升压输出电容 | 20μF/10V X7R/X5R | OUT-GND | 双 OUT 引脚短接后贴装，降低 5V 输出纹波 |
| L1 | 升压功率电感 | 2.2μH/2A（SWPA3015S2R2MT） | LX-BAT/OUT | 靠近 LX 引脚放置，适配 1MHz 频率，饱和电流≥2A |
| R_NTC | NTC 热敏电阻 | 10KΩ，B 值 3380K | NTC 引脚 | 锂电专用，禁用则悬空 / 接地 |
| R_LED | LED 限流电阻 | 3KΩ（常规） | LED-GND | 根据实际需求调整，限制 2mA 驱动电流 |
（四）核心使用注意事项
- 电池热插拔：不支持电池热插拔，电池接入设备后，必须通过 USB 给芯片充电一次完成激活，否则芯片无法正常工作；
- 边充边放：边充边放工况下，5V 输出带载能力较纯放电时下降，且该工况下5V 输出无短路保护，需避免此状态下输出短路；
- VIN 泄放电阻：VIN 引脚必须贴装 1KΩ 泄放电阻到 GND，若不接，芯片断电后 VIN 引脚电压泄放缓慢，会导致 LED 指示异常。
五、工作原理
- 充电模式：VIN 接入 5V USB 电源，芯片上电后先检测 ISET/VSET 引脚电阻，锁存充电电压 / 电流参数，再检测电池电压和 NTC 温度，启动四阶段锂电充电；充电过程中根据电池电压 / 温度自动调节电流，充满后进入待机，电池电压下降后自动复充，同时通过 LED 引脚指示充电状态；
- 升压模式：无 USB 输入时，由锂电池（BAT 引脚）供电，升压通道自动启动，通过 1MHz 同步升压拓扑将锂电电压转换为 5V 稳定输出（OUT 引脚），为 5V 负载供电；无负载时升压通道进入超低功耗模式，整机待机电流降至 3μA 以内；
- 边充边放模式：USB 充电过程中，升压通道自动开启 5V 输出，实现 USB 充电锂电的同时，由锂电为 5V 负载供电，此状态下升压带载能力下降，且无短路保护；
- 保护触发：充电时检测到输入过压、电池短路、高低温、芯片过温时，立即关断 / 限流充电；纯放电时检测到升压过流、短路、芯片过温时，逐周期限流升压通道，故障解除后自动恢复；边充边放时短路保护失效，需避免输出短路。
六、PCB 布局核心规则
芯片为 DFN2×2-8 超小型封装，布局核心原则为就近贴装、短走线、大覆铜、低阻抗，兼顾电磁兼容性、散热效率和高频升压特性，适配微型 PCB 设计：
- 电容就近贴装：C_VIN、C_BAT、C_OUT 必须紧贴对应引脚与 GND 散热焊盘，最小化走线长度，有效滤除充 / 升压电纹波，稳定各节点电压；C_OUT 需在双 OUT 引脚短接后贴装；
- 功率电感靠近 LX：升压功率电感 L1 需紧贴 LX 引脚放置，缩短 LX 与 BAT/OUT 的走线，减小开关回路寄生电感，降低 EMI 干扰和导通损耗，同时控制电感与芯片距离，避免电感发热影响芯片效率；
- 散热焊盘大面积覆铜：底部 GND 散热焊盘（EP）需整面大面积覆铜，并打阵列过孔连接至地层，多层板各层均覆铜接地，提升散热效率，防止充电 / 升压时芯片过热；
- 大电流路径宽走线：VIN、BAT、OUT、LX 为大电流路径，走线需尽量宽（≥20mil），双 OUT 引脚短接走线需粗且短，减小导电损耗，GND 覆铜与大电流走线紧密结合，降低地阻抗；
- 配置电阻靠近引脚：ISET/VSET 外接的电压 / 电流配置电阻、NTC 分压电阻需就近贴装对应引脚，走线短且细，减少噪声干扰，保证配置参数精度；
- LED 走线独立：LED 限流电阻的走线远离 LX、BAT 等高频 / 大电流节点，避免噪声耦合导致指示异常。
七、封装与包装规格
（一）DFN2×2-8 封装（唯一封装，超小型）
- 本体尺寸：2.1×1.9mm，高度 0.8mm MAX，适配便携式设备微型 PCB 设计；
- 引脚：8 个功能引脚，3/4 为双 OUT 引脚，必须在 PCB 上短接使用，无空引脚；
- 散热焊盘：底部裸露散热焊盘，需大面积覆铜并打多过孔接地，提升散热效率；
- 引脚间距：0.32mm，适配高精度自动化贴片。
（二）包装规格
- 卷装规格：3000pcs / 卷，Pin1 位于 Q1 象限，适配 SMT 自动化贴片生产；
- 封装丝印：LGS5600 C XXXX（XXXX 为固定版本号）。
八、典型应用场景
- 便携式锂电供电设备：小型充电宝、便携音箱、无线耳机充电仓，实现锂电池充电 + 5V USB 输出；
- 手持智能设备：手持扫码枪、便携检测仪、迷你风扇，由锂电供电并需 5V 对外供电 / 充电；
- 锂电储能小设备：小型应急电源、锂电手电筒，实现锂电充放 + 5V 稳压输出；
- 各类便携外设：蓝牙接收器、便携充电器，需锂电池供电并提供 5V USB 输出的场景。
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