LGS7381
输入高耐压 500mA 线性锂电池充电管理芯片 带使能
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其他信息
| 重量 | 0.067 克 |
|---|---|
| 商品封装 | SOT23-5 |
| 包装方式 | 编带 |
| 商品毛重(克) | 0.067 |
| 商品目录 | 充电管理芯片 |
| 功能类型 | 线性充电 |
| 工作电压(V) | 4.5~6 |
| 最大充电电流(A) | 0.5 |
| 充电饱和电压(V) | 4.2 |
| 工作温度 | -40℃~+105℃@(TJ) |
| 电池节数 | 1 |
| 电池温度检测 | 支持 |
| 静态电流(Iq) | 40uA |
| 最小包装(pcs) | 3000 |
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棱晶半导体 LGS7381 24V 耐压 / 0.5A 单节线性锂电池充电管理芯片
LGS7381 是棱晶半导体推出的高耐压低功耗单节线性锂电池充电管理芯片，采用 SOT23-5 超小封装，支持最大 24V 输入耐压（瞬态 28V 浪涌），兼容 5V USB/AC 适配器供电，最大充电电流 500mA 且支持外部电阻精准配置，默认 4.2V±1% 浮充电压（可定制 4.25V/4.3V/4.35V）。芯片集成四阶段智能充电、电池防倒灌、热调节充电、完善保护及使能控制功能，电池端漏电低至 1μA 以下，适配移动多媒体、便携式设备等单节锂电池供电场景，外围器件极少，设计简单且可靠性高。
一、核心产品特性
（一）高耐压宽适配，兼容多供电源
- 超高输入耐压：最大输入耐压 24V，可承受 28V 浪涌电压，同时兼容4.5V~6V 常规供电（5V USB/AC 适配器为典型值），内置输入过压保护（6.25V）、欠压锁定（4.0V 上升 / 3.9V 下降），无需额外浪涌 / 过压保护器件，适配复杂供电环境；
- 多电池类型兼容：默认支持 4.2V 单节锂电池，可定制 4.25V/4.3V/4.35V 浮充电压，满足不同规格锂电池的充电需求，浮充电压精度 ±1%，充电更精准安全。
（二）四阶段智能充电，充电高效又安全
芯片根据电池电压自动执行四阶段充电流程，针对深度放电、低电压、常规电压电池做差异化充电，有效保护电池并提升充电效率，各阶段充电电流按 ** 预设恒流（ICC）** 比例自动调节：
- 短路充电（SC）：电池电压＜0.6V 时，以 5%~7% ICC 充电，唤醒 0V 深度放电电池；
- 涓流充电（TC）：0.6V＜电池电压＜2.9V 时，以 10%~14% ICC 预充电，恢复低电压电池性能；
- 恒流充电（CC）：2.9V＜电池电压＜4.2V 时，以 ** 外部预设最大电流（最大 500mA）** 快充，快速补充电量；
- 恒压充电（CV）：电池电压达到 4.2V 浮充电压时，保持电压恒定，充电电流逐渐下降，降至 1/10ICC 时自动停止充电，避免过充。
- 充电停止后进入待机，电池电压降至 95.7% 浮充电压（约 4.02V）时，自动重启充电循环，保证电池始终处于满电状态。
（三）灵活配置，低耗节能
- 充电电流精准配置：通过PROG 引脚外接 1% 精度电阻即可设定充电电流，公式为IBAT=(VPROG/RPROG)×1000（VPROG恒为 1V），典型配置：2kΩ 对应 500mA、10kΩ 对应 100mA，调节范围灵活；
- 极致低功耗：使能关闭时静态电流仅 40μA，电池端漏电≤1μA（VCC 断电时），VCC 供电时 BAT 端漏电流仅 300~500nA，大幅降低设备待机功耗，提升电池续航；
- 使能可控：CE 引脚高电平使能充电、低电平关闭，可由 MCU 直接控制，充电过程中可随时关断，适配设备的电源管理时序。
（四）智能热调节，高可靠性
- 充电电流热调节：内置过温环路，充电过程中若芯片结温升高，自动降低充电电流，防止结温过高损坏芯片，结温达 150℃时触发过温保护，温度恢复后自动恢复充电；
- 电池防倒灌：内置 PMOS 管（导通电阻 800mΩ），实现电池与输入侧的隔离，VCC 断电时无电池向输入侧倒灌电流，漏电流低至 1μA 以下；
- 完善保护机制：除输入过压 / 欠压、芯片过温保护外，还集成恒流软启动、热插拔保护，有效防止上电尖峰、充电冲击对芯片和电池的损坏。
二、关键电气参数（典型值，℃，VCC=5V）
| 功能类别 | 参数项 | 规格值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 输入特性 | 额定工作电压 | 4.5V~6V | 典型 5V USB 供电 |
| 最大输入耐压 | 24V（瞬态 28V 浪涌） | - | |
| 输入过压保护阈值 | 6.25V | 自动关断充电 | |
| 输入欠压锁定 | 4.0V（上升）/3.9V（下降） | 低于阈值停止充电 | |
| 充电特性 | 最大充电电流 | 500mA | RPROG=2kΩ 时 |
| 浮充电压（默认） | 4.2V±1% | 可定制 4.25/4.3/4.35V | |
| 充电截止电流 | 1/10× 预设恒流（ICC） | 恒压阶段降至该值停止充电 | |
| 再充电阈值 | 95.7%× 浮充电压 | 约 4.02V，自动重启充电 | |
| 功耗特性 | 使能静态电流（CE=1） | 150μA | BAT 悬空 |
| 关断静态电流（CE=0） | 40μA | BAT 悬空 | |
| 电池端漏电流（VCC=0） | ≤1μA | 防倒灌，核心参数 | |
| 电池端漏电流（VCC=5V） | 300~500nA | - | |
| 保护特性 | 芯片过温保护阈值 | 150℃ | 结温，自恢复 |
| PMOS 导通电阻 | 800mΩ | 内置防倒灌管 | |
| 逻辑特性 | CE 使能高电平门限 | 1.37V | 高电平使能 |
| CE 使能低电平门限 | 1.16V | 低电平关断 |
三、引脚功能（SOT23-5 封装，超小体积适配微型设备）
芯片共 5 个引脚，功能简洁，外围仅需 2 个电容 + 1 个电阻即可实现完整充电功能，引脚布局优化适配 PCB 微型化设计：
| 引脚编号 | 引脚名称 | 核心功能与使用说明 |
|---|---|---|
| 1 | CE | 使能输入引脚，高电平（≥1.37V）使能充电，低电平（≤1.16V）关闭充电，可接 VCC 或 MCU_IO 口 |
| 2 | GND | 芯片地，所有电容、电阻的接地参考端，需可靠接地 |
| 3 | BAT | 电池充电输出引脚，接锂电池正极，需贴装10μF/16V 陶瓷电容到 GND，就近贴装 |
| 4 | VCC | 电源输入引脚，接 5V USB/AC 适配器或其他供电源，需贴装10μF/16V 陶瓷电容到 GND，就近贴装，热插拔工况可串 1Ω 电阻滤除尖峰 |
| 5 | PROG | 充电电流设置 / 监测引脚，外接1% 精度电阻到 GND设定充电电流；可通过测量该引脚电压估算充电电流（SC=0.05V、TC=0.1V、CC=1V） |
四、核心设计要点
（一）充电电流精准配置
充电电流由PROG 引脚的外接电阻 RPROG决定，核心公式为：
IBAT(mA)=RPROG(kΩ)VPROG(V)
其中V_PROG 恒为 1V，推荐使用1% 精度金属膜电阻，典型配置如下：
| 充电电流 | 500mA | 100mA | 200mA | 250mA |
|---|---|---|---|---|
| RPROG | 2kΩ | 10kΩ | 5kΩ | 4kΩ |
（二）外围元器件选型（原厂推荐，极简 BOM）
芯片集成度极高，外围仅需 2 个滤波电容 + 1 个电流设置电阻，均为常规贴片器件，适配自动化生产，选型要求如下：
| 器件符号 | 器件名称 | 推荐规格 | 关键要求 |
|---|---|---|---|
| C_VCC | VCC 输入滤波电容 | 10μF/16V/0603，X7R/X5R | 就近贴装 VCC 与 GND，滤除输入纹波 |
| C_BAT | BAT 输出滤波电容 | 10μF/16V/0603，X7R/X5R | 就近贴装 BAT 与 GND，稳定电池电压 |
| R_PROG | 充电电流设置电阻 | 1% 精度金属膜电阻 | 按所需电流计算阻值，无额外功率要求 |
（三）热插拔防护设计
若应用场景存在USB/Type-C 高压热插拔，VCC 引脚易出现上电尖峰，可在C_VCC 与 VCC 引脚之间串联 1Ω 贴片电阻，有效过滤上电尖峰，提升热插拔可靠性，电阻无额外功率要求，常规 0603 封装即可。
（四）充电控制与待机
- 充电关断：充电过程中，将 CE 引脚拉低（≤1.16V）或移除 R_PROG，芯片立即进入停机模式，充电停止，静态电流降至 40μA，电池漏电流≤1μA；
- 重启充电：将 CE 引脚拉高（≥1.37V）或重新接好 R_PROG，芯片自动启动全新的四阶段充电循环，无需其他复位操作。
五、工作原理
- 供电启动：VCC 接入有效电源（≥4.0V），CE 引脚为高电平时，芯片内部电源启动，完成初始化后开始检测 BAT 引脚的电池电压；
- 四阶段充电：根据电池电压自动进入短路 / 涓流 / 恒流 / 恒压充电阶段，各阶段 PROG 引脚输出固定电压，充电电流按比例自动调节，恒压阶段电流持续下降；
- 充电停止：当恒压阶段的充电电流降至 1/10ICC 时，芯片自动停止充电，进入低功耗待机模式，持续监测 BAT 引脚电压；
- 自动复充：待机时若电池电压降至 95.7% 浮充电压，芯片自动重启充电循环，直至电池再次充满；
- 保护触发：检测到输入过压 / 欠压、芯片过温时，立即停止充电，故障解除后（电压恢复 / 温度降低），自动恢复充电；热插拔尖峰通过串 1Ω 电阻滤除，充电电流随芯片结温自动调节，防止过热。
六、PCB 布局核心规则
LGS7381 为线性充电芯片，布局直接影响充电稳定性、纹波及散热，核心原则为就近贴装、短走线、强接地，适配微型 PCB 设计：
- 电容就近贴装：C_VCC、C_BAT 必须紧贴对应引脚（VCC/BAT）与 GND，最小化走线长度，有效滤除纹波，稳定输入 / 输出电压；
- R_PROG 短走线：PROG 引脚阻抗较高，R_PROG 需就近贴装 PROG 与 GND，走线尽量短且远离热源，减少噪声干扰，保证充电电流精度；
- GND 可靠接地：GND 引脚需大面积覆铜，所有外围器件的接地端均直接接至芯片 GND，避免地弹干扰，提升充电稳定性；
- 热插拔防护：若需做热插拔防护，1Ω 电阻需串联在 VCC 引脚与 C_VCC 之间，且靠近 VCC 引脚放置；
- 高频辅助滤波：若对纹波要求更高，可在 VCC、BAT 引脚各并联一颗0.1μF 陶瓷电容，就近贴装，进一步滤除高频噪声。
七、封装规格（SOT23-5，超小体积）
采用工业级标准 SOT23-5 塑封 SOIC 封装，超小体积适配便携式、微型设备的 PCB 布局，核心物理规格（单位：mm）：
- 本体尺寸：约 3.00×1.70，高度 1.45MAX；
- 引脚间距：0.95BSC，引脚宽度 0.35~0.55；
- 卷装规格：3000pcs / 卷，Pin1 位于 Q3 象限，适配自动化贴片生产；
- 热特性：结到空气热阻℃，配合热调节充电功能，无需额外散热设计。
八、典型应用场景
- 移动多媒体设备：MP3/MP4、便携式音乐播放器、小型录音笔等单节锂电池供电设备；
- 小型便携式设备：蓝牙防丢器、微型传感器、迷你无线键鼠、便携式打火机等微型低功耗设备；
- 消费电子配件：小型充电宝、蓝牙耳机充电仓（副电）、小型美容仪等单节锂电供电的便携配件；
- 其他场景：各类需要 5V USB 供电、高耐压防护的单节锂电池充电方案，外围器件少，开发成本低，PCB 体积小。
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