SGM4075-1電池脫離及冷復位開關：設計與應用詳解

在電子設備設計中，電池管理和復位功能至關重要。SGM4075-1作為一款全新設計的冷復位及電池脫離開關，為電子工程師們提供了出色的解決方案。下面，我們就來詳細了解一下這款開關。

文件下載：SGM4075-1-cn.pdf

一、概述

SGM4075-1的主要作用是在產品裝箱時，讓電池近乎與負載脫離，從而延長成品倉儲時間，實現(xiàn)開盒即用的效果，提升用戶體驗，同時也方便了殼體和包裝的靈活設計。它僅需“開機”和“電源保持”信號配合，就能完成電池脫離和開通動作，必要時還能利用電池脫離功能實現(xiàn)掉電重啟循環(huán)。而且，它在掉電后重新啟動時，會檢查輸出電壓是否充分跌落，避免了定時重啟殘留輸出電壓不確定的風險。此外，該開關還具備熱關斷保護和較低的導通阻抗。它采用了綠色環(huán)保的WLCSP - 1.31×1.62 - 12B和TDFN - 3×3 - 8L封裝，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 85℃。

二、應用領域

SGM4075-1的應用范圍十分廣泛，涵蓋了手機、平板電腦、個人媒體播放器等消費電子設備，以及存儲裝置、無線路由器等網絡設備。同時，在電池供電儀器和檢測設備、手電、小型備用裝置、休眠信標等領域也能發(fā)揮重要作用。

三、特性亮點

低導通電阻

WLCSP - 1.31×1.62 - 12B封裝的典型導通電阻僅為20mΩ，這有助于降低功耗，提高效率。比如在一些對功耗要求較高的便攜設備中，低導通電阻的優(yōu)勢就非常明顯。

抗干擾能力強

具備抗?jié)衤┹斎搿⒖估擞康忍匦?，能有效保證在復雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。在實際應用中，電子設備可能會面臨各種干擾，這些特性就為設備的穩(wěn)定運行提供了保障。

過熱保護

擁有過熱開路保護功能，當芯片溫度過高時，會自動斷開連接，避免芯片損壞。這對于一些長時間工作或者功率較大的設備來說，是非常重要的安全保障。

可調節(jié)的時間參數(shù)

典型時間參數(shù)可通過外置電阻進行選擇，如復位延遲7.7s、開路復位時間468ms、開機延遲230ms等。工程師可以根據(jù)實際需求進行調整，增加了設計的靈活性。

寬工作電壓范圍

工作電壓范圍為1.5V ~ 5.5V，能適配多種電源系統(tǒng)。這使得它在不同的電子設備中都能找到用武之地。

大電流承載能力

TDFN - 3×3 - 8L封裝最大連續(xù)工作電流為4.5A，WLCSP - 1.31×1.62 - 12B封裝最大連續(xù)工作電流為6A，能夠滿足大多數(shù)設備的供電需求。

主動放電功能

僅在受控電池脫離時輸出端主動放電，能有效避免殘留電壓對設備的影響。

高ESD保護

喚醒輸入符合ICE61000 - 4 - 2 L4要求，各引腳具備不同等級的ESD保護，提高了芯片的可靠性。

四、封裝與訂購信息

這里需要注意的是，頂標信息中的XXXX表示日期代碼，XXXXX表示日期代碼和供應商代碼。SGMICRO定義的“綠色環(huán)保”意味著無鉛（完全兼容RoHS指令）和無鹵素物質。

五、限制條件及封裝熱特性

在使用SGM4075-1時，需要了解一些限制條件和封裝熱特性，以確保芯片的正常工作。

電壓范圍

VBAT、VOUT、nSR0、DELAY_ADJ、SYS_WAKE的電壓范圍為 - 0.3V ~ 6.5V。

最大連續(xù)工作電流

WLCSP - 1.31×1.62 - 12B封裝最大為6A，TDFN - 3×3 - 8L封裝最大為4.5A。

功耗

不同封裝在特定條件下的功耗不同，如WLCSP - 1.31×1.62 - 12B在IOUT = 6A，RON = 20mΩ時功耗為0.72W；TDFN - 3×3 - 8L在IOUT = 4.5A，RON = 45mΩ時功耗為0.91W。

熱阻典型值

WLCSP - 1.31×1.62 - 12B的θJA為86℃ / W，TDFN - 3×3 - 8L的θJA為65℃ / W。

其他參數(shù)

結點溫度最高為 + 150℃，存儲溫度范圍為 - 65℃ ~ + 150℃，焊接溫度（焊接10s）為 + 260℃。各引腳的ESD敏感度也有所不同，如VBAT、VOUT、nSR0引腳對地HBM為8000V等。

需要提醒的是，超出上述絕對最大額定值不一定會導致器件永久性損壞，但長期在絕對最大額定值條件下工作會影響器件的可靠性。

六、引腳說明

這里I為輸入，P為電源，IC保留用于內部連接，G為接地。

七、電氣參數(shù)規(guī)格表

電氣參數(shù)規(guī)格表給出了SGM4075-1在不同條件下的各項參數(shù)，如輸入輸出導通電阻、關機電流、靜態(tài)工作電流等。例如，WLCSP - 1.31×1.62 - 12B封裝在VBAr = 3.6V時，輸入輸出導通電阻典型值為20mΩ。這些參數(shù)對于工程師進行電路設計和性能評估非常重要。

八、特性曲線

特性曲線展示了SGM4075-1的一些性能隨溫度、電源電壓等因素的變化情況。如導通電阻隨溫度和電源電壓的變化曲線，能幫助工程師了解芯片在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，從而更好地進行設計優(yōu)化。

九、典型應用電路

文檔中給出了多種典型應用電路，包括采用“開機”和“電源保持”信號并且可由外部BUS電源接入觸發(fā)開通開關的電路、可由外部電源接入觸發(fā)SYS_WAKE開通開關的電路等。這些電路為工程師在實際設計中提供了參考，工程師可以根據(jù)具體需求進行選擇和修改。

十、應用信息

復位計時器和負載開關功能

SGM4075-1既是復位計時器，又是負載開關。它采用特有的“保持 - 改出”型邏輯接口解決濕漏電和誤偏置潛動問題。在負載開關導通、復位計時器工作和負載開關斷開等不同情況下，其工作邏輯和相關延遲時間都有明確規(guī)定。例如，nSR0拉高、nOFF拉低、SYS_WAKE拉低時開關維持斷開，nSR0進入低tvON后開通輸入輸出。

欠壓鎖定

當電池電壓(VBAT < 1.38V)時，SGM4075-1進入欠壓鎖定模式，內部所有寄存器都被清零，負載開關關閉；當電池電壓(VBAT > 1.38V)時，脫離欠壓鎖定模式，負載開關開啟。

輸入信號優(yōu)先級

為了解決不同信號同時輸入產生矛盾的問題，SGM4075-1設定了輸入信號的優(yōu)先級，nSR0優(yōu)先級最高，SYS_WAKE次之，nOFF最低。當兩個輸入信號同時有效時，只有優(yōu)先級高的信號起作用。

防抖動和誤觸發(fā)

持續(xù)按鍵撳下期間，短時間釋放按鍵不影響累計按鍵撳下時間，釋放時間超過寬容時間TOL時，清除累計的按鍵撳下時間。SYS_WAKE觸發(fā)開關導通時，導通自主保持tM以等待宿主系統(tǒng)啟動和完成需要的接替其維持導通。

浪涌吸收、短路保護和熱保護

SGM4075-1在開關導通時在VBAT和VOUT端均可承受不同極性的接觸浪涌，在開關斷開時VOUT端可承受正向接觸浪涌。內部帶有短路和過熱保護電路，發(fā)生短路或過熱時會斷開VBAT與VOUT的連接，并在最短開路復位時間REC后或者芯片溫度下降后嘗試重新連接。

有源放電和放電殘壓檢測

SGM4075-1在nSR0有效觸發(fā)斷開VBAT與OUT的連接時，開通對VOUT的有源放電，其它輸入觸發(fā)斷開時不開通有源放電。從開路復位狀態(tài)重新恢復導通時，除了要滿足最短開路復位時間的要求外，還要同時檢查VOUT電壓是否已充分降低到低于VDIS。

DELAY_ADJ調節(jié)延遲時間

DELAY_ADJ可利用選用不同的外部電阻值調節(jié)斷開復位觸發(fā)的延遲時間，不同阻值對應的延遲時間調節(jié)效果不同，如無電阻直接對地時為0.5tPHL，接VBAT時為1tPHL。

十一、版本更新記錄

SGM4075-1的版本更新記錄顯示了其不斷改進和優(yōu)化的過程，包括更新應用信息、電氣參數(shù)規(guī)格表、封裝相關信息等。工程師在使用時，應關注最新版本的規(guī)格書，以確保設計的準確性和可靠性。

SGM4075-1是一款功能強大、性能出色的電池脫離及冷復位開關。電子工程師們在進行相關設計時，可以充分利用其特性和功能，為電子設備的設計帶來更多的可能性。大家在實際應用中遇到過哪些關于電池管理和復位功能的難題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。