USB充电打火机触摸电子点烟器单芯片方案SM5101

qq:2355767108 · 发表于 2021-1-28 16:58:52

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SM5101 是一款针对电子点烟器的专用芯片，具有完整的充电功能和完善的电池保护功能，还具有触摸控制开关。
SM5101 具有发热丝短路保护功能，在负载电阻小于 0.8Ω 电阻时输出截止。
SM5101 还具有省电模式，在省电模式下静态待机电流小于 1uA。
SM5101 具有完善的电池保护功能，具有过流、过压、恒流、恒压、温度保护等功能。当锂电池充电电压小于 2.7V 时为涓流充电，可以保证不损坏电池；当锂电池电压大于 2.7V 后，开始大电流恒流充电；当电压接近 4.2V 时，充电电流逐步减小，充电电流小于一定阈值后，SM5101 就截止充电。充电电压检测误差可以做到±1%。
SM5101 具有触摸检测功能，其功能是用可变面积的按键取代传统按键，可以减少外围器件。

□省电模式下，低静态待机电流（＜1uA）
□ 输出短路保护功能
□ 欠压保护功能
□ 过温保护功能
□ 直接从 USB 端口给单节锂离子电池充电
□ 精度达到±1%的 4.2V 预设充电电压
□ 完善的 LED 工作指示功能
□ 自动再充电
□ 增加独立的充电端口，充电时也能点烟
□ 2.7V 涓流充电
□ 触摸检测功能
□ SOP-8 封装

充电功能
当 VDD 引脚电压升至 UVLO 门限电平以上或当一个电池与充电器输出端相连时，一个充电循环开始。如果 BAT 引脚电平低于 2.7V，则充电器进入涓流充电模式。在该模式中，SM5101 提供约 1/10 的设定充电电流，以便将电池电压提升到一个安全电平，从而实现满电流充电。当 BAT 引脚电压升至 2.7V 以上时，充电器进入恒流模式，此时向电池提供恒定的充电电流。当 BAT 引脚电压达到最终浮充电压（4.2V）时，SM5101进入恒压充电模式，且充电电流开始减小。当充电电流降至设定值的 1/10，充电循环结束。
一旦充电循环被终止，SM5101 立即采用一个具有 3ms 滤波时间的比较器来对 BAT 引脚上的电压进行连续监控。当电池电压降至 4.05V（大致对应于电池容量的 80％至 90％）以下时，充电循环重新开始。这确保了电池被维持在（或接近）一个满充电状态，并免除了进行周期性充电循环启动的需要。

触摸功能
当 SM5101 的 EN 脚被置 GND 且 BAT 电压大于 3.0V 时，T 脚开始进行触摸检测功能。当出现第一次触摸时，OUT 打开输出；如果 9S 内没有第二次触摸，第一次触摸 9S 后 OUT 就自动关闭输出；如果 9S 之内有第二次触摸，则 OUT 关闭输出。由于不同应用和 PCB 板不同，会影响 SM5101 的灵敏度。因此 SM5101 提供了外部调节灵敏度的方法：可以在 T 脚并联一个小电容 Cs（1pF≤Cs≤50pF），Cs 不接时灵敏度最高；增加 Cs 的容值会降低灵敏度。

LED 显示功能
在 SM5101 进入充电模式时，LED1 在电池充满电压之前处于常亮状态；当电池充满时 LED1 会闪 20下后灭（50%占空比，2Hz）。
当 EN 接地时，LED2 处于常亮状态；当 EN 悬空时，LED2 处于常灭状态。当第一次触摸 OUT 打开时，LED1 会先渐亮（约 1s），然后经历 8s 的常亮状态，最后闪两下（50%占空比，2Hz）。渐亮电流变化过程如下：0->40uA->200uA->800uA->1.5mA->3mA->5mA->9mA->15mA当 EN 接地时，有触摸且电池电压低于 3.05V 时，OUT 不会打开，然后 LED1 会闪 20 下（50%占空比，2Hz）后灭或者 EN 悬空闪灯直接灭进入休眠。