中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)
China Electronic Components Association
圣邦微電子新推出的小微容量鋰電池保護(hù)器 SGM41105 系列產(chǎn)品，集成保護(hù)控制器和 MOSFET，并具有 2nA 船運(yùn)模式功耗、亞微安級(jí)操作功耗及 1×1mm2 小封裝等特點(diǎn)。長(zhǎng)續(xù)航能力是無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙耳機(jī)和真無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙耳機(jī)（TWS）市場(chǎng)持續(xù)火爆的一大動(dòng)因，但電池容量因受限于體積、能量密度等因素?zé)o法再度提高，只有降低各功能電路功耗才能有效提升續(xù)航能力。SGM41105 系列的超低功耗和小封裝特性?xún)?yōu)勢(shì)明顯，非常適用于小巧、長(zhǎng)續(xù)航的 TWS 耳機(jī)類(lèi)產(chǎn)品。
SGM4105 系列產(chǎn)品主要特性
極小緊湊型二合一電池保護(hù)方案；
2nA 船運(yùn)模式及電池欠壓關(guān)斷電流；
700nA 工作電流；
100mΩ 導(dǎo)通阻抗；
完整的充電過(guò)壓、充電過(guò)流、放電過(guò)流、過(guò)放欠壓保護(hù)功能；
4.225V 至 4.6V（25mV 步進(jìn)）過(guò)壓保護(hù)門(mén)限可選；
3 種適合小微電池的過(guò)流保護(hù)門(mén)限可選；
2.8V/3.0V 電池欠壓保護(hù)門(mén)限可選；
1.2A/2.5A 放電短路電流門(mén)限可選；
0V 電池可充；
船運(yùn)模式控制管腳拉低、拉高觸發(fā)可選；
抗輸入反接、抗電池反接；
工作溫度范圍 -40℃ 至 +85℃；
XTDFN-1×1-4L 綠色封裝。
超低功耗：2nA 船運(yùn)模式與 700nA 工作電流
SGM41105 系列產(chǎn)品可以通過(guò)控制“船運(yùn)模式”管腳切換至船運(yùn)模式。這種模式下，芯片功耗降至僅 2nA（典型值），實(shí)現(xiàn)了電池完全斷電，確保了運(yùn)輸過(guò)程的安全。這一超低功耗特性，還保證了 TWS 耳機(jī)出廠后在歷經(jīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)時(shí)間售前倉(cāng)儲(chǔ)后，用戶(hù)仍然能享受到拆盒即用的體驗(yàn)。
在電池供電的開(kāi)關(guān)接通狀態(tài)下，SGM41105 系列自身功耗僅為 700nA（典型值），-40℃~+85℃ 的全溫度范圍內(nèi)最大功耗也僅 1.2μA。這一特性顯著降低了 TWS 耳機(jī)等設(shè)備在待機(jī)和使用期間的無(wú)用能耗，提升了設(shè)備的續(xù)航能力。
靈活配置：船運(yùn)模式觸發(fā)方式可選
SGM41105 系列產(chǎn)品包含 SGM41105、SGM41106、SGM41106A 等型號(hào)，他們之間的主要差異為 PIN 腳的排列順序及觸發(fā)船運(yùn)模式方式，所有型號(hào)均支持無(wú)船運(yùn)模式。用戶(hù)可根據(jù)應(yīng)用需求，選擇下拉觸發(fā)或上拉觸發(fā)船運(yùn)模式的型號(hào)，以實(shí)現(xiàn)最佳的電路設(shè)計(jì)和性能表現(xiàn)。圖 2 和圖 3 分別是 SGM41105 系列產(chǎn)品無(wú)船運(yùn)模式和有船運(yùn)模式的典型應(yīng)用電路圖。
定制化安全保障：多級(jí)過(guò)壓過(guò)流保護(hù)閾值選擇
SGM41105 系列鋰保器件，提供全面的保護(hù)功能，包括充電過(guò)壓保護(hù)、充電過(guò)流保護(hù)、放電過(guò)流保護(hù)及過(guò)放欠壓保護(hù)功能；該器件有 16 個(gè)過(guò)壓保護(hù)閾值、2 個(gè)欠壓保護(hù)閾值、3 個(gè)過(guò)流保護(hù)閾值（過(guò)充電流、過(guò)放電流組合）和 2 個(gè)短路放電電流選項(xiàng)，供客戶(hù)針對(duì)不同規(guī)格的電池自由選擇。聯(lián)系圣邦微電子各地銷(xiāo)售或技術(shù)支持人員，即可獲得專(zhuān)業(yè)的咨詢(xún)意見(jiàn)和定制化的服務(wù)。
確保電池的長(zhǎng)期健康與安全是 TWS 耳機(jī)制造商在選擇快充技術(shù)時(shí)的首要考量因素。制造商選擇的快充電流倍率往往接近電池規(guī)格的極限，但更高的充電電流不僅可能縮短電池壽命，還可能帶來(lái)安全隱患。因此，制造商應(yīng)選擇略高于實(shí)際充電電流的過(guò)充電流保護(hù)閾值，以確保電池得到恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，避免選擇同于缺乏保護(hù)的過(guò)高的保護(hù)閾值。
以 TWS 耳機(jī)為例，其電池容量通常在 30mAh 至 50mAh 范圍內(nèi)。按照 4C 的充電倍率，快充電流大約在 120mA 至 200mA 之間。在這種情況下，推薦選擇 Option Code "C"，其保護(hù)閾值為 200mA 或 310mA，而不是 625mA，以更精確地匹配電池的實(shí)際需求。
同樣的原則也適用于過(guò)充電壓、過(guò)放電流和短路電流等其他保護(hù)閾值的選擇。制造商應(yīng)力求選擇最接近電池規(guī)格的保護(hù)參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳的保護(hù)效果，確保電池在安全范圍內(nèi)運(yùn)行，延長(zhǎng)其使用壽命，維系其長(zhǎng)續(xù)航能力。
0V 可充：技術(shù)視角與應(yīng)用差異
“0V 可充”這一術(shù)語(yǔ)在客戶(hù)端頻頻被提及，這里的“0V”通常有兩種理解：
第一種理解是當(dāng)過(guò)放電觸發(fā)欠壓保護(hù)閾，保護(hù)芯片會(huì)關(guān)閉電芯的供電通路，導(dǎo)致電池模組（即通常說(shuō)的電池）的正負(fù)極電壓降至 0V。對(duì)于這種狀態(tài)下的“0V 可充電”，所有保護(hù)芯片，包括 SGM41105 系列，都能提供支持；第二種理解是電芯深度放電至 0V 的情況。針對(duì)這種客戶(hù)特殊需求的極端的 0V 充電場(chǎng)景，盡管 SGM41105 系列仍能支持，但圣邦微電子并不推薦這種做法。主要原因在于：
電池的化成過(guò)程需要精確控制充電電壓、電流及各狀態(tài)下的充電時(shí)長(zhǎng)，以安全可靠地形成電池的 SEI 膜（Solid Electrolyte Interphase，固體電解質(zhì)界面膜）。電池 SEI 膜通常在電壓達(dá)到 0.2V 時(shí)開(kāi)始大量形成，并在 0.8V 時(shí)完全形成（不同廠家電池可能存在細(xì)微差異）。如果電芯放電至 0V，通常意味著 SEI 膜已經(jīng)消失或出現(xiàn)了局部?jī)?nèi)短路，此時(shí)繼續(xù)充電會(huì)帶來(lái)極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。VARTA 公司在其電池操作注意事項(xiàng)中明確指出，當(dāng)單個(gè)電池的電壓低于其規(guī)定的耗盡電壓閾值時(shí)，不得充電。
