توضیحات کلی در مورد IC مدیریت توان FM5006
مدیریت شارژ باتری لیتیومی:
FM5006 شامل مدیریت شارژ باتری لیتیومی، حفاظت از باتری لیتیومی، محدودیت جریان DC-DC، روشنایی چراغ قوه، نشانگر میزان باتری و قابلیت تنظیم سه سطح سرعت فن است. این IC برای فن‌های قابل حمل که با باتری لیتیومی تغذیه می‌شوند، طراحی شده است.
روش‌های شارژ:FM5006 شامل شارژ قطره‌ای، شارژ جریان ثابت و شارژ ولتاژ ثابت است و دارای نشانگر شارژ و نشانگر باتری کامل است.
قابلیت تنظیم سرعت فن:این IC از قابلیت تنظیم سه سطح سرعت فن پشتیبانی می‌کند و دارای نشانگر LED برای هر سطح سرعت فن است.
حالت کم‌ولتاژ:وقتی ولتاژ باتری کمتر از 2.9 ولت باشد، سیستم FM5006 وارد حالت کم‌ولتاژ می‌شود و جریان کل سیستم به 30 میکروآمپر کاهش می‌یابد.
جریان شارژ ثابت:FM5006 دارای جریان شارژ ثابت 600 میلی‌آمپر است.
طراحی حفاظت چندگانه:
این IC دارای طراحی حفاظت چندگانه است که شامل حفاظت در برابر جریان بیش از حد بار، حفاظت در برابر بازگشت جریان در هنگام شارژ، حفاظت در برابر اتصال کوتاه، حفاظت در برابر قفل شدن اتصال کوتاه، حفاظت از شروع نرم، حفاظت در برابر تخلیه بیش از حد باتری لیتیومی، حفاظت در برابر دمای بیش از حد و حفاظت در برابر کم‌ولتاژ است.
امکانات
شارژ باتری لیتیومی 0.6 آمپر
پشتیبانی از کنترل درایو موتور 6 ولت، 3 سطح حجم هوا قابل تنظیم، 3 سطح نشانگر حجم هوای فن
3 نمایشگر سطح برق LED، درایور نور داخلی
پشتیبانی از سوئیچ کلید دوگانه
دقت ولتاژ شارژ: ±1٪ دقت ولتاژ افزایش: ±4٪
حفاظت از جریان بیش از حد (OCP)
حفاظت از ولتاژ بیش از حد (OVP)
حفاظت از اتصال کوتاه (SCP)
حفاظت از دمای بیش از حد(OTP)
قابلیت اطمینان بالا ESD 2KV
هزینه BOM بسیار کم
جریان آماده به کار 30uA
پشتیبانی از باتری های 4.2، 4.35 ولت
بسته بندی: SOP-16/ESOP16
موارد کاربرد
یک فن قابل حمل که توسط باتری لیتیومی تغذیه می شود
چراغ قوه
و…
نمودار پین و توضیحات
| توضیحات پین | مشخصات پایه | شماره پایه |
| افزایش خروجی، حجم هوای مختلف و خروجی متفاوت | VOUT | 1 |
| انتهای کنترل فن | FAN | 2 |
| ورودی برق | VCC | 3 |
| کاتد باتری لیتیوم یون | VBAT | 4 |
| رابط LED نشانگر شارژ | LED0 | 5 |
| چراغ قوه | WLED | 6 |
| صفحه نمایش سطح قدرت، سوئیچ کنترل قدرت | SWCH1 | 7 |
| سوئیچ دنده فن، سوئیچ کنترل چراغ قوه | SWCH2 | 8 |
| نشانگر فن 1 | LED1 | 9 |
| GND | 10 | |
| نشانگر فن 2 | LED2 | 11 |
| نشانگر فن 3 | LED3 | 12 |
| زمین برق PGND | PGND | 1314 |
| تخلیه NMOS قدرت را افزایش دهید | SW | 15、16 |
توضیحات مربوط به حالت شارژ دمای ثابت برای IC FM5006
-حلقه بازخورد دما:FM5006 دارای حلقه بازخورد دما داخلی است. در هنگام شارژ، اگر دمای داخلی تراشه به 110 درجه سانتی‌گراد برسد، جریان شارژ با افزایش دمای تراشه کاهش می‌یابد. این کار باعث کاهش مصرف توان سیستم و کاهش افزایش دما می‌شود.
کاهش جریان شارژ در دمای بالا:وقتی دما به 140 درجه سانتی‌گراد برسد، جریان شارژ به صفر کاهش می‌یابد. به دلیل کنترل بازخورد دما، دمای کاری IC در نهایت در محدوده 110 تا 130 درجه سانتی‌گراد تثبیت می‌شود.
افزایش توان پردازش بدون آسیب به IC:این ویژگی به کاربران اجازه می‌دهد تا توان پردازش مدار را بدون خطر آسیب به IC افزایش دهند.
جریان شارژ ثابت داخلی: تراشه دارای جریان شارژ ثابت 600 میلی‌آمپر است.
توضیحات مربوط به عملکرد شارژ و تخلیه همزمان برای IC FM5006
عملکرد شارژ و تخلیه همزمان:برای اینکه جریان شارژ بتواند به طور معمول فن را در حین شارژ تامین کند، فن در حین شارژ فقط در سطح 1 کار می‌کند.
تغییر عملکرد کلید SWCH2: کلید SWCH2 از حالت تغییر سطح به حالت روشن و خاموش تغییر می‌کند و در حین شارژ فقط کنترل روشن و خاموش فن را انجام می‌دهد و نمی‌تواند سطح را تغییر دهد.
تغییر خودکار به سطح :
بدون توجه به سطح کاری، پس از اتصال شارژ، فن به طور مستقیم به سطح 1 تغییر می‌کند و پس از قطع شارژ نیز در سطح 1 کار می‌کند.
توضیحات مربوط به حالت‌های مختلف شارژ برای IC FM5006
حالت شارژ قطره‌ای (Trickle Charge Mode):
اگر ولتاژ باتری لیتیومی قبل از شارژ کمتر از 2.9 ولت باشد، برای حفاظت از باتری، FM5006 در حالت شارژ قطره‌ای کار می‌کند و جریان شارژ در این حالت برابر با 1/10 جریان تنظیم شده است.
حالت شارژ جریان ثابت (Constant Current Charge Mode):
وقتی ولتاژ باتری به 2.9 ولت برسد، FM5006 وارد حالت شارژ جریان ثابت می‌شود و با جریان تنظیم شده باتری را شارژ می‌کند.
حالت شارژ ولتاژ ثابت (Constant Voltage Charge Mode):
وقتی ولتاژ باتری به 4.2 ولت برسد، FM5006 در حالت شارژ ولتاژ ثابت کار می‌کند و ولتاژ خروجی ثابت می‌ماند و جریان شارژ به تدریج کاهش می‌یابد. وقتی جریان شارژ به 1/10 جریان تنظیم شده کاهش یابد، فرآیند شارژ به پایان می‌رسد و جریان شارژ به صفر می‌رسد.
توضیحات مربوط به خروجی روشنایی چراغ قوه برای IC FM5006
خروجی روشنایی چراغ قوه:
پین WLED می‌تواند LED را برای روشنایی چراغ قوه راه‌اندازی کند و حداکثر جریان راه‌اندازی 50 میلی‌آمپر است. می‌توان از مقاومت سری برای کاهش جریان LED استفاده کرد.
پین فعال‌سازی روشنایی چراغ قوه:
پین WLED پین فعال‌سازی روشنایی چراغ قوه است. اگر کلید SWCH2 را به مدت 2 ثانیه نگه دارید، چراغ قوه روشن می‌شود و پس از روشن شدن، با نگه داشتن مجدد کلید SWCH2 به مدت 2 ثانیه، خروجی چراغ قوه خاموش می‌شود. اگر کلید SWCH2 را بیش از 2 ثانیه نگه دارید و رها نکنید، فقط یک بار عمل نگه داشتن طولانی تشخیص داده می‌شود.
توضیحات مربوط به حفاظت از باتری در ولتاژ پایین برای IC FM5006
حفاظت از باتری در ولتاژ پایین:
در هنگام راه‌اندازی، اگر ولتاژ باتری (BAT) بیشتر از 3.2 ولت باشد، مدار افزایش ولتاژ پس از فشردن کلید یا اتصال بار شروع به کار می‌کند.
هشدار ولتاژ پایین:
در حین کار، اگر ولتاژ باتری کمتر از 3.05 ولت شود، LED0 با فرکانس 1 هرتز به سرعت چشمک می‌زند تا هشدار دهد که باتری کم است.
خاموش شدن خروجی در ولتاژ بسیار پایین:
اگر ولتاژ باتری کمتر از 2.9 ولت شود، خروجی تخلیه خاموش می‌شود و تمامی منطق‌ها ریست می‌شوند. FM5006 وارد حالت آماده به کار با جریان کم می‌شود و جریان آماده به کار کمتر از 30 میکروآمپر خواهد بود.
توضیحات مربوط به حفاظت در برابر دمای بیش از حد برای IC FM5006
حفاظت در برابر دمای بیش از حد:
در هنگام شارژ یا تخلیه، اگر دمای تراشه به 140 درجه سانتی‌گراد برسد، تراشه برای حفاظت از خود و باتری لیتیومی متوقف می‌شود.
بازیابی خودکار:
وقتی دما به 120 درجه سانتی‌گراد کاهش یابد، تراشه به طور خودکار به کار خود ادامه می‌دهد.
توضیحات مربوط به کلیدها و ولتاژ خروجی برای IC FM5006
کنترل فن با سه سطح قابل تنظیم:
FM5006 دارای مدار کنترل فن با سه سطح قابل تنظیم است که با LED1 تا LED3 نشان داده می‌شود. وقتی شارژر متصل نیست، کلید SWCH2 برای تغییر سطح فن استفاده می‌شود. با هر بار فشردن کلید، سطح فن از ضعیف به قوی تغییر می‌کند. ولتاژ خروجی VOUT برای هر سطح به ترتیب 4.5 ولت، 5.5 ولت و 6.5 ولت است. با نگه داشتن کلید SWCH1 به مدت بیش از 2 ثانیه، فن خاموش می‌شود.
تغییر سطح فن و نشانگر LED:
تغییر سطح فن و نشانگر LED در جدول وضعیت کاری LED توضیح داده شده است.
عملکرد کلیدها در هنگام شارژ:
وقتی شارژر متصل است، با فشردن کوتاه کلید SWCH2، فن فقط در سطح 1 کار می‌کند و LED1 روشن می‌شود. با فشردن مجدد کلید SWCH2، فن خاموش می‌شود.
تعریف فشردن کوتاه و بلند کلیدها:
فشردن کوتاه: اگر مدت زمان فشردن کلید بیشتر از 32 میلی‌ثانیه و کمتر از 2 ثانیه باشد، به عنوان فشردن کوتاه شناخته می‌شود. فشردن کوتاه باعث روشن شدن نشانگر باتری و خروجی افزایش ولتاژ می‌شود.
فشردن بلند: اگر مدت زمان فشردن کلید بیشتر از 2 ثانیه باشد، به عنوان فشردن بلند شناخته می‌شود. فشردن بلند باعث روشن یا خاموش شدن LED روشنایی می‌شود.
فشردن کمتر از 32 میلی‌ثانیه: فشردن کلید کمتر از 32 میلی‌ثانیه هیچ پاسخی نخواهد داشت.
توضیحات مربوط به نشانگر میزان باتری برای IC FM5006
نشانگر میزان باتری:FM5006 دارای سه سطح نشانگر میزان باتری است که با LED1 تا LED3 نشان داده می‌شود و این نشانگرها با نشانگرهای سرعت فن مشترک هستند.
نشانگر باتری در حالت عدم کارکرد فن:
وقتی فن کار نمی‌کند، با فشردن کوتاه کلید SWCH1، نشانگر میزان باتری به مدت 2 ثانیه روشن می‌شود و سپس خاموش می‌شود.
نشانگر باتری در حالت کارکرد فن:وقتی فن کار می‌کند، LED1 تا LED3 بر اساس سرعت فن نشان داده می‌شوند. با فشردن کوتاه کلید SWCH1، LED1 تا LED3 به حالت نشانگر میزان باتری تغییر می‌کنند و پس از 2 ثانیه به حالت نشانگر سرعت فن بازمی‌گردند.
این بخش به توضیحات مربوط به طراحی PCB برای IC FM5006 می‌پردازد. در اینجا توضیح مختصری از هر یک از ویژگی‌ها آورده شده است:
1. خازن C1: خازن C1 باید تا حد امکان نزدیک به پایه‌های VOUT و FAN IC قرار گیرد.
2. خازن‌های C2/C3: این خازن‌ها باید از نوع 22UF یا بالاتر باشند.
3. موقعیت خازن‌های C2/C3: این خازن‌ها باید نزدیک به پایه VOUT IC قرار گیرند و پایه‌های زمین خازن‌ها تا حد امکان نزدیک به پایه GND IC باشند.
4. خازن C7 برای باتری: خازن C7 باید نزدیک به پایه VBAT IC قرار گیرد و مسیر باتری و زمین باید ابتدا از خازن C7 عبور کند و سپس به IC برسد.
5. مسیرهای القاگر و باتری: مسیرهای القاگر و باتری، مسیرهای VOUT و FAN و مسیرهای شارژ باید کوتاه و ضخیم باشند و تا حد امکان از طریق سوراخ‌ها عبور نکنند.
6. مسیرهای زمین: مسیرهای زمین باید تا حد امکان کوتاه و ضخیم باشند و تمامی فضای خالی به مسیرهای زمین اختصاص یابد.
توضیحات مربوط به وضعیت کاری و نشانگر میزان باتری برای IC FM5006
– نشانگرهای LED0 تا LED3: این نشانگرها برای نمایش وضعیت شارژ و تخلیه و میزان باتری استفاده می‌شوند و باید به صورت سری به GND متصل شوند.
– وضعیت LEDها در شرایط مختلف:
1. در هنگام شارژ با اتصال VCC: در حالت شارژ نشده، LED0 خروجی سطح پایین دارد و LED1 تا LED3 بر اساس سرعت فن و کلید SWCH1 میزان باتری را نشان می‌دهند. با فشردن کوتاه کلید SWCH1، میزان باتری به مدت 2 ثانیه نمایش داده می‌شود و سپس LEDهای 1 تا 3 خاموش می‌شوند. پس از شارژ کامل، LED0 خروجی سطح بالا دارد.
2. در حالت آماده به کار: اگر کلید SWCH1 فشرده شود، میزان باتری به مدت 2 ثانیه نمایش داده می‌شود و سپس خاموش می‌شود.
3. در حالت کارکرد فن (تخلیه): اگر کلید SWCH1 فشرده نشود، LED1 تا LED3 بر اساس وضعیت فن میزان سرعت را نشان می‌دهند. با فشردن کلید SWCH1، LED1 تا LED3 بر اساس ولتاژ باتری میزان باتری را به مدت 2 ثانیه نشان می‌دهند و سپس به حالت نمایش سرعت فن بازمی‌گردند. اگر ولتاژ باتری کمتر از 3.05 ولت شود، LED مربوط به سرعت فن با فرکانس 1 هرتز چشمک می‌زند تا هشدار دهد که باتری کم است. وقتی ولتاژ باتری کمتر از 2.9 ولت شود، مدار خاموش شده و وارد حالت حفاظت کم‌ولتاژ با مصرف کم می‌شود.
4. روشن و خاموش کردن چراغ قوه: با نگه داشتن کلید SWCH2 به مدت 2 ثانیه، چراغ قوه روشن می‌شود. با نگه داشتن مجدد کلید SWCH1 یا SWCH2 به مدت 2 ثانیه، چراغ قوه خاموش می‌شود.
5. کنترل وضعیت فن: با فشردن کلید SWCH2، وضعیت فن کنترل می‌شود و در حالت کارکرد فن، LED1 تا LED3 برای نمایش سرعت فن استفاده می‌شوند.
6. خاموش کردن فن در هر وضعیت کاری: با نگه داشتن کلید SWCH1 به مدت 2 ثانیه، فن خاموش می‌شود (و چراغ قوه نیز خاموش می‌شود). در حالت عدم کارکرد فن، نگه داشتن کلید SWCH1 هیچ پاسخی نخواهد داشت.
7. حالت فن در هنگام شارژ: در هنگام شارژ، فن فقط در یک سطح سرعت کار می‌کند.
