摘要

ADP3806 是安森美半导体设计的高频开关模式锂离子电池充电器集成电路 (IC)。该 IC 是电源管理不可或缺的部分，特别是对于现代电子产品和电动汽车中广泛使用的锂离子电池。ADP3806 以其充电机制的高效率和高精度而著称，满足了当代技术对可靠、高效电源解决方案日益增长的需求。锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长而成为便携式电源的标准。然而，它们的性能和寿命在很大程度上取决于先进的充电解决方案。ADP3806 通过提供稳健高效的充电机制满足了这一要求，这对于消费类电子产品以及电动汽车和可再生能源存储系统等大型应用都至关重要。这款 IC 支持多种电池配置和可调输出电压，增强了其多功能性，适合各种电池配置和应用。安森美半导体的ADP3806体现了公司对半导体技术创新的执着追求。ADP3806 以高充电结束电压精度及可编程充电电流选项而闻名，集成了软启动功能、电源良好监控及短路条件下的频率折返等特性，确保电池管理系统的安全性和效率。它对外部 N 沟道 MOSFET 的同步驱动进一步优化了效率，使其成为高性能应用的可靠选择。在更广泛的电源管理和能源存储领域，ADP3806 为开发可持续的高效能源解决方案做出了贡献。以 ADP3806 为代表的集成电路技术的不断进步，与全球提高锂离子电池性能和可靠性的努力不谋而合。ADP3806 的开发得到了广泛研究和审查的支持，强调了其在满足当今技术领域电源管理需求方面的关键作用。

历史背景和行业意义

安森美半导体生产的 ADP3806 是一款高频开关模式锂离子电池充电器集成电路。这款集成电路在电源管理领域，特别是在锂离子电池充电方面发挥着至关重要的作用，而锂离子电池在现代电子产品和电动汽车中无处不在。ADP3806 的重要性体现在人们越来越依赖高效可靠的电源管理解决方案来满足当代技术的需求。锂离子电池能量密度高、循环寿命长，已成为便携式电源的标准。然而，它们的性能和寿命高度依赖于先进的充电解决方案。ADP3806 提供稳健高效的充电机制，满足了这一需求，这对消费电子产品及电动汽车和可再生能源存储系统等大型应用都至关重要。作为安森美半导体产品组合的一部分，ADP3806体现了公司对半导体技术创新和卓越的承诺。安森美半导体长期致力于开发推动各行业进步的尖端元件。特别是 ADP3806，它设计用于优化充电效率和安全性，这是电池管理系统最关心的问题。在更广泛的电源管理和能源存储领域，ADP3806 为开发可持续和高效的能源解决方案做出了贡献。ADP3806 所展示的集成电路技术的不断改进，与全球为提高锂离子电池性能和可靠性所做的努力不谋而合。有关这一主题的大量研究和评论，如 Lyu 等人关于锂充电电池故障模式的研究和 Hu 等人关于锂离子电池系统高级故障诊断的研究，都证明了这一点。

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概述

ADP3806 是 Analog Devices Inc. (ADI) 开发的一款高频开关模式锂离子电池充电器。

.该集成电路专为锂离子电池高效充电而设计，通常用于笔记本电脑和其他移动设备等便携式电子设备。它的主要特点之一是能够处理多节电池，特别是提供可选择的 3 节或 4 节电池操作，从而提高了不同电池配置的通用性。ADP3806 支持每节电池 4.0V 至 4.5V 的可调输出电压，充电结束电压精度高。该精度在 25°C 时为 ±0.4%，在 5°C 至 55°C 时为 ±0.6%，在 0°C 至 100°C 时为 ±0.8%。此外，它还具有可编程充电电流选项（包括涓流充电），并对外部 N 沟道 MOSFET 采用自举同步驱动，以提高效率。该 IC 集成了软启动功能，可通过逐步增加稳压器的最大输出电流来减少输入电流浪涌。它还集成了安全和监控功能，如电源良好监控（确保输出电压保持在额定值的 ±7.5% 范围内）和短路条件下的频率折返，以防止电流失控。

技术规格

ADP3806 是安森美半导体开发的高频开关模式锂离子电池充电器集成电路。这款集成电路旨在提供高效、精确的电池充电解决方案，尤其适用于便携式设备。

电压和电流规格

ADP3806 设计用于处理 -0.3 V 至 +25 V 的电源电压输入 (VCC)，其高压侧驱动器输出 (DRVH SW) 的工作电压范围为 -0.3 V 至 BST + 0.3 V。

.该器件能够管理电池电压，该电压可通过两个外部电阻器进行调节，从而实现精确的电压设置。充电结束电压精度高，25°C 时为 ±0.4%，5°C 至 55°C 为 ±0.6%，0°C 至 100°C 为 ±0.8%。ADP3806 的电流检测放大器采用轨至轨输入，可在低压差和短路条件下保持精度。充电电流可通过 ISET 引脚上的直流电压进行编程，系统电流通过外部电阻器感应，在 ISYS 引脚上产生线性电压输出。

安全和保护功能

ADP3806 具有多种安全和保护功能，可确保可靠运行。它配备了欠压锁定机制，防止在不安全的电压条件下工作

.该器件还内置静电放电 (ESD) 保护电路，但建议采取适当的 ESD 预防措施，以避免性能下降或功能丧失。该器件规定了各种输入（如 BST 和 SW 至 PGND）的绝对最大额定值，以确保在规定范围内安全运行。

應用領域

ADP3806 尤其适用于多种应用，包括便携式电脑、高频开关模式锂离子电池充电器和各类便携式设备

.它还可用于涓流充电和可编程振荡器频率设置。

功能说明

ADP3806 是一款精密的锂离子电池充电集成电路 (IC)，它将高输出电压精度与恒流控制相结合，简化了恒流恒压 (CCCV) 充电器的实现。该集成电路具有多种功能，适用于便携式电脑和快速充电器等多种应用。该器件能够以突发模式工作，在这种模式下，内部功率 MOSFET 会根据负载需求间歇性地工作。将 SYNC/MODE 引脚与 SVIN 绑定，或将其连接为逻辑高电平（VSYNC/MODE > 1.5V），即可启用该模式。要禁用 Burst 模式操作并启用 PWM 脉冲跳过模式，应将 SYNC/MODE 引脚连接至 SGND。与突发模式相比，脉冲跳过模式可提供更低的输出纹波，尤其是在轻负载情况下，不过当输出负载超过 100mA 时，输出纹波会变得相当低。

.ADP3806 集成了一个非承载电流检测放大器，提供一个模拟输出引脚，可通过外部检测电阻器监测电流。该放大器可用于系统中需要高压侧电流检测的各个部分。该器件还包括一个差分放大器，可通过外部检测电阻器检测系统电流，并在 ISYS 引脚上输出线性电压。该放大器的输入共模范围从接地到 VCC，可在短路和低压差条件下实现精确的电流控制。该集成电路支持高精度电压控制，这对锂离子电池的安全充电至关重要，锂离子电池每节的指定电压通常为 4.2V ±1%。在典型的笔记本电脑电池组中，总电压范围为 12.6V 至 16.8V，具体取决于串联电池的数量。当电池接近最终电压时，ADP3806 会从恒流 (CC) 模式转换到恒压 (CV) 模式，确保安全高效地充电。这一转换由控制 COMP 引脚电压的两个放大器（gm1 和 gm2）的公共输出节点管理。ADP3806 的同步驱动器可在大电流充电期间提供高效率，最大限度地减少发热，并保持在交流适配器的功率限制范围内。自举高压侧驱动器的加入使 IC 能够驱动两个外部 NMOS 晶体管，从而简化了功率级并降低了系统成本。

设计考虑因素

在设计包含 ADP3806 IC 的系统时，必须考虑几个关键因素，以确保最佳性能和可靠性。

电压精度和控制

ADP3806 输出电压精度高，是精确电池充电应用的理想之选。该器件支持三种可选电池电压选项：12.525 V/16.700 V、12.600 V/16.800 V 和一个可调选项。高充电结束电压精度在 25°C 时保持在 ±0.4%，在 5°C 至 55°C 范围内保持在 ±0.6%，在 0°C 至 85°C 范围内保持在 ±0.7%。

.这种精度对于保持电池健康和确保安全运行至关重要。

可编程充电电流

ADP3806 通过轨至轨感应实现可编程充电电流，便于灵活选择设计，以满足特定应用需求。该功能辅以具有反向输入保护功能的系统电流检测功能，增强了充电系统对潜在故障的稳健性。

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软启动

为了防止上电期间出现浪涌电流，ADP3806 具有软启动功能。该功能可逐渐提升电流，减少集成电路和电池的压力，从而延长其工作寿命

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温度和输入条件

设计还必须考虑工作温度范围和输入条件。ADP3806 规定了不同温度和输入电压下的电池检测输入性能。例如，在 TA = 25°C 和 VCC 范围为 13 V 至 20 V 时，VBAT 精度范围为 -0.4% 至 +0.4%

.适当的热管理和遵守这些条件对于保持充电系统的完整性和效率至关重要。

振荡器频率

该设备包括一个最大频率为 1000 kHz 的振荡器，当施加 180 pF 的电容时，频率可在 210 kHz 和 290 kHz 之间变化。

.设计人员在将 ADP3806 集成到依赖精确定时运行的系统时，应考虑到这种可变性。

与电池管理系统集成

ADP3806 可集成到综合电池管理系统 (BMS) 中，以增强电池调节、电池安全和充电状态 (SoC) 评估等功能。

.这种集成可以优化电池性能，延长整个系统的使用寿命。

评估和测试

安森美半导体对 ADP3806 集成电路 (IC) 的评估和测试涉及多种元件和程序，以确保其在各种应用中的性能和可靠性。

组件和功能

ADP3806 IC 包含几个用于电池管理和控制的关键元件：

• 细胞调控:这涉及电池单元的各种排列，以便为电池系统提供适当的功能。
• CAN 总线组件:用于连接控制元件，实现系统内的通信。
• 直流/直流组件:将电源转换为集成电路的可用电源。
• 电池电流评估组件:计算充电和放电电流情况。
• 电池电压评估组件:用于计算电池内部的电压状况。
• 温度评估组件:检查选定电池的温度情况，确保最佳性能和安全性。
• 数据闪存组件:记录评估数据，以便对电池性能进行全面分析和监控。

电压变化和温度影响

对 ADP3806 集成电路进行测试，以研究不同温度下的电压变化，即开路电压 (OCV) 测试

.这项测试对于了解集成电路及其管理的电池在不同环境条件下的性能至关重要。

充放电标准测试协议 (STP)

在不同温度下按照充放电标准测试协议（STP）进行测试，以全面评估集成电路的性能。这些协议有助于了解集成电路在实际应用中的效率和可靠性，因为在实际应用中温度波动很常见

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绝对最大额定值

ADP3806 IC 具有特定的绝对最大额定值，以确保其在安全范围内运行。

• 输入电压 (VCC)：-0.
• BAT、CS+、CS-：-0.3 V 至 VCC + 0。
• SYS+、SYS-：-25 V 至 +25 V
• 北京时间： -0.
• 北京时间至西南时间： -0.
• SW 至 PGND：-4 V 至 +25 V 遵守这些额定值对于防止因静电放电 (ESD) 或其他环境因素导致性能下降或功能丧失至关重要。

订购指南

ADP3806 IC 有不同型号，具有特定的电压说明和封装选项。这些型号包括可调电压选项和特定的固定电压，如 12.525 V/16.7 V 和 12.600 V/16.8 V，采用 TSSOP-24 封装，每卷数量各不相同

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运行参数

集成电路可在 0°C 至 100°C 的环境温度范围内高效运行，电池感应输入、输入电阻和电流的特定参数可确保其在各种运行条件下满足所需的性能标准

.通过理解并遵守这些评估和测试协议，安森美半导体的 ADP3806 IC 可确保高频开关模式锂离子电池充电器应用的可靠性能。

与同类集成电路的比较

Analog Devices 的 ADP3806 IC 是专为高精度锂离子电池充电而设计的多功能元件，它与 ADP3801 和 ADP3802 等同类 IC 有一些相似之处和不同之处。ADP3801 和 ADP3802 同样设计用于提供高精度电池电压控制，并将这一特性与恒定充电电流控制和板载低压差稳压器 (LDO) 相结合。

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ADP3806 与 ADP3801 和 ADP3802 的比较

电压精度和温度范围

ADP3806 具有较高的充电结束电压精度，25°C 时为 ±0.4%，5°C 至 55°C 为 ±0.6%，0°C 至 85°C 为 ±0.7%。这使它在各种工作条件下都具有高度可靠性

.相比之下，ADP3801 和 ADP3802 的高端电压精度相似，在 25°C 时为 ±0.4%，在 -10°C 至 +70°C 的更宽温度范围内为 ±0.75%，显示了它们在各种环境条件下的稳健性能。

可编程功能

ADP3806 提供灵活的电池电压选项和可编程充电电流，具有轨至轨感应功能。它支持具有反向输入保护的系统电流检测、软启动充电电流和欠压锁定等功能。该 IC 还配备了一个用于外部 NMOS 的自举同步驱动器和一个带有振荡器 SYNC 引脚的可编程振荡器频率。

.同样，ADP3801 和 ADP3802 被设计为独立的锂离子电池充电器，具有可编程充电电流和高充电电压精度等功能，可确保高效可靠的电池管理。

應用領域

ADP3806 和 ADP3801/ADP3802 都适用于各种便携式设备应用。ADP3806 功能齐全、精度高，通常用于便携式电脑和快速充电器。另一方面，ADP3801 和 ADP3802 适用于手机、便携式电脑和无线调制解调器，是需要高效电池充电解决方案的不同便携式设备的多功能选择。

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应用和用例

ADP3806 是一款多功能高频开关模式锂离子电池充电器，由 Analog Devices（现为安森美半导体的一部分）设计。这款集成电路 (IC) 具有高效的电池充电能力和灵活的电压设置，常用于各种便携式电子设备。

便携式电子产品

ADP3806 主要用于智能手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式电子产品。其高频开关功能可实现高效充电，这对于电源管理和电池寿命至关重要的便携式设备来说至关重要。该器件能保证精确的最终电池电压，因此适用于电池性能直接影响设备功能的敏感应用。

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工业设备

在工业环境中，ADP3806 的坚固性和高精度使其成为需要可靠电源的设备进行电池管理的绝佳选择。这包括便携式测试设备和现场通信设备。利用外部精密电阻器设置电池电压的能力为各种工业应用提供了灵活性，确保了与不同电池规格的兼容性

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醫療器材

ADP3806 提供的精确电压调节和高效充电功能对医疗设备至关重要，因为这些设备需要稳定可靠的电源。ADP3806 的功能使便携式诊断工具和医疗监视器等设备受益匪浅，可确保这些设备在无需频繁充电的情况下长时间保持工作状态。

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无线通信

包括便携式调制解调器和双向无线电在内的无线通信设备通常依赖 ADP3806 来满足其电池管理需求。该集成电路的高效率和低压差工作特性可延长这些设备的电池寿命，确保在不影响性能的情况下延长现场操作的使用时间。

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优势和局限

ADP3806 集成电路 (IC) 具有一系列功能和优点，但也有一些局限性，必须加以考虑才能有效应用。

优势

宽温度范围

ADP3806 可在 0°C 至 125°C 的宽结温范围内工作，适合各种环境条件

.这种多功能性可用于多种工业和消费应用，而不会降低性能。

ESD 保护

ADP3806 采用专有的静电放电 (ESD) 保护电路，有助于保护器件免受高能静电放电的影响。这种保护对于保持集成电路的使用寿命和可靠性至关重要，尤其是在易发生静电放电事件的环境中。

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灵活的额定电压

集成电路支持 -0.3 V 至 +25 V 的灵活输入电压范围和其他各种电压参数，因此可适应不同的电源要求

.这种灵活性提高了它在不同电子系统中的适用性。

高级电源管理

ADP3806 配备了高效的电源管理策略，其中包括 DC/DC 转换器、用于控制元件通信的 CAN 总线以及电流和电压评估模块等组件。这些组件共同确保了最佳性能和能效，使其适用于电动汽车和其他功率敏感领域的应用

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软启动功能

集成电路包含一个 RUN/SS 引脚，可提供软启动功能，以减少输入电流浪涌，提高上电期间的整体系统稳定性。在需要控制启动顺序以防止损坏系统元件的应用中，该功能尤其有用

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局限性

绝对最大额定值

虽然 ADP3806 支持广泛的电压和温度条件，但必须注意，超过绝对最大额定值会对器件造成永久性损坏。这些额定值仅为应力限制，不代表正常工作参数

.因此，必须注意确保集成电路在规定的范围内运行，以保持其功能性和可靠性。

ESD 灵敏度

尽管有静电放电保护，ADP3806 对静电放电仍然很敏感，必须采取适当的预防措施，以避免性能下降或功能丧失。处理和操作协议必须包括 ESD 控制措施，以确保集成电路的使用寿命

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业务复杂性

ADP3806 的高级功能和元件（如软启动功能和复杂的电源管理策略）可能会带来额外的设计和操作复杂性。工程师必须透彻了解这些功能，才能在系统中有效实施集成电路，这可能需要额外的设计和测试工作

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充电控制精度

对于涉及锂离子电池充电的应用，精确的充电电流控制至关重要。实际充电电流会根据电池组中并联电池的数量而变化，通常在 2A 至 3A 之间。确保精确的充电电流控制对于安全高效的电池充电至关重要

.考虑到这些优势和局限性，工程师和设计人员可以就 ADP3806 IC 在其特定项目中的适用性做出明智的决定，确保最佳的性能和可靠性。

供应和包装

安森美半导体的 ADP3806 IC 通过多家授权供应商和分销商销售。多个在线平台提供购买选择，每个平台都提供详细的定价、数量和直接购买链接信息。主要分销商包括 Mars Electronics Limited、Direct Components、深圳盛宇电子科技有限公司及其他许多分销商，每家分销商都确保向广大客户提供该 IC。

.例如，Win Source 和 Bison Technologies Limited 等分销商将 ADP3806JRUZ-12.5R7（ADP3806 IC 的一个特定变体）列入其可用库存中。多家供应商的供货情况确保了客户可以根据自己的项目要求采购元件。ADP3806 的包装通常遵循集成电路的标准行业惯例，确保集成电路在运输和处理过程中的完整性和功能性。具体的包装细节，包括零件编号和可订购数量，由各分销商指定，并可在 ALLDATASHEET.COM 等平台上找到，该平台提供集成电路的全面数据表和其他资源。