创芯微CM192X充电芯片：独创自带充电均衡功能，重新定义锂电池充电守护者

CM192X是一款适用于筋膜枪、打气泵、随手吸、指纹锁、便携按摩仪等各类便携小家电的充电芯片，支持5V/2A输入升压至8.4V或12.6V，工作频率为500KHz，转换效率为87%，支持涓流（TC）、恒流（CC）、恒压（CV）三种模式来控制充电过程，内置芯片和NTC温度调节环路可智能调节充电电流和过温保护，内置输入欠压自适应能适配各位5V输入充电器的带载能力，芯片采用ESOP8封装，内置功率MOSFET，BOM成本低，CM192X具有如下特点及优势：

01电流及功能多样性，满足不同用户的应用需求

CM192X系列产品包含了2串和3串应用，电流有700mA、800mA、1000mA三个挡位可以选择（表①）。

表①各型号功能及电流参数

02芯片自带充电均衡功能，可有效确保电池一致性

CM192X产品重新定义了锂电池充电功能，在2串方案上独创了充电芯片自带均衡电路功能供用户选择，即当接入USB时，芯片自动开始监测每节电池电压，当电池电压有60mV压差时开启高电压电池均衡回路，以设定的均衡电流对电池电压进行消耗，当两节电池电压小于10mV或移除USB时，均衡电路停止工作。

图①为2串带均衡产品CM1920的典型应用电路，Pin6是两节电池中间电压采样引脚，只需要接入B1电压即可实现充电均衡功能，R2电阻可以将均衡电流在10-200mA之间任意设定，满足不同用户的需求。

图①CM1920典型应用电路

我们分别将容量为4000mAh的2节电池放至3.7V（VB1）和3.85V（VB2），使用CM1920方案进行充电，设定Ibat电流为700mA，可以看到电池电压会随着充电时间的增加不断的进行矫正，最终使两节电池电压保持一致。

图②电池电压矫正过程图

03采用高耐压工艺，适配所有5V输入充电器

CM192X采用异步升压结构，可在使用极少的外围元器件将5V/2A的输入升压至8.4V或12.6V，转换效率达到业内较高的87%水平，相比其他充电方案，CM192X可以更好的降低能量损耗，控制充电过充中的热量产生。同时CM192X的关键引脚耐压达到28V及以上，可以保证Type-C（USB）接入时不受电压尖峰的冲击影响导致芯片损坏，大大提高了产品的可靠性。

(TA=25℃)

表②引脚极限耐压值

芯片还带有输入自适应功能，当充电端的USB输出功率无法满足芯片的正常充电功率时，芯片内置的输入自适应功能会进行作用并将芯片充电电流降低，防止充电器损坏或出现安全事故。例如我们设定输出负载电流为1A，在使用5V/2A及以上的充电器时所需输入电流为1.8A左右（如图③），当使用5V/1A的充电器时，由于额定功率无法满足，所以芯片会自动进行适配并调整输出电流（如图④）。

04内置功率MOS，外围只需5pcs元器件即可实现芯片正常工作

CM192X只需一个电感，一个肖特基二极管和三个电容就能实现升压充电功能，相比部分分立式方案，外围元件数量有所减少，在降低成本BOM的同时也极大地优化了PCB空间。

图⑤典型应用电路

以指纹锁电池为例，指纹锁电池空间小且密闭，对芯片的集成度和发热量都有比较高的要求，用户选用了CM1920产品不仅减少了元器件，同时相比传统方案引入了充电均衡功能，可以对电池在使用过充中的电压不平衡现象进行有效的矫正。

图⑥CM1920指纹锁方案05多重保护，全范围保障设备安全

CM192X产品还采用了外置NTC+内置高温自适应的四重保护。

（1）就外置温度保护功能而言，当检测到NTC上电压达到NTC自适应阈值时（260mV)，CM192X将会把充电电流降低至预设电流的一半，从而降低系统的发热情况；当系统温度继续上升，NTC电压达到温度保护阈值(180mV)，CM192X将会关闭充电功能，直到芯片退出温度保护。

（2）芯片内置高温自适应和保护功能，当芯片内部自身温度达到120℃时，将启动热调节功能，主动降低充电电流从而控制芯片温度；当温度瞬间达到140℃时，芯片将启动过热保护功能，关断充电回路，防止高温对芯片和系统产生损坏。

结语

在市场应用方面，除了本文提到的充电芯片，创芯微还为客户提供核心BMS保护芯片，LDO，MOSFET等多种产品组合，为用户提供强有力的供应链支持，优化用户管理成本及采购成本。

如上图⑥所示，该方案采用CM1920+CM1025组成了指纹锁充电+保护方案。

图⑦为12.6V打气泵控制板部分电路，该方案电池保护部分放在了电池PACK上，使用的是一颗创芯微的3串锂电池保护芯片CM1031，如图所示充电芯片，LDO及MOSFET也均来自于创芯微。

图⑦打气泵控制板方案