1. 概述
本文针对单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器， 可以适合 USB 电源和适配器电源工作。IC 采用了内部 MOSFET 架构，加上防倒充电路，不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于 4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值 1/10 时，充电 IC 将自动终止充电循环。

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2. 应用介绍
2.1 典型电路


FS4001充电 IC 输入一般来自 USB 或者电源适配器，管脚功能如下：

编号    管脚    功能
1    CHRG    漏极开路充电输出，充电状态指示
2    GND    接地
3    BAT    连接电池，充电电流输出
4    VCC    电源输入
5    PROG    充电电流大小设定
详细介绍可参看收据手册。

2.2 充电循环的状态
当 BAT 引脚电压升至 2.9V 以上时，充电器进入恒定电流模式，此时向电池提供恒定的充电电流。当 BAT 引脚电压达到最终浮充电压（4.2V）时， 充电 IC 进入恒定电压模式，且充电电流开始减小。当充电电流降至设定值的 1/10，充电循环结束。


充电曲线：


测量数据举例，针对 100mAh 电池，充电电流：Ibat = 100mA

充电起始电压    30分钟电压    60分钟电压    90分钟电压    120分钟电压
3.2V    4.12V    4.2V    4.2V    4.17V
充电起始电流    30分钟电流    60分钟电流    90分钟电流    120分钟电流
99.4mA    98.9mA    59.5mA    23.4mA    -2.9uA
当通过电压判断锂电池是否已经充满的时，应注意恒压之后还需要一段时间，才能将电池完全充满。完全充满后，CHRG 引脚变为高阻，可通过 MCU 的 GPIO 来检测，进而判断电池电量已经充满。

附图：锂电池充电过程和检测

2.3 CHRG 引脚应用
CHRG： 漏极开路充电状态输出。在电池的充电过程中，由一个内部 N 沟道 MOSFET 将 CHRG 引脚拉至低电平。当充电循环结束时，一个约 20μA 的弱下拉电流源被连接至 CHRG 引脚，指示一个“AC 存在”状态。当充电 IC 检测到一个欠压闭锁条件时， CHRG 引脚被强制为高阻抗状态。据此，我们可根据 CHRG 的状态来判断锂电池的电量是否充满。

应用原理图：

当电池充满后，CHRG 变为高电平，可通过 MCU 的 GPIO 进行检测，确定锂电池已经充满。

2.4 PROG 引脚应用
（1）充电电流设定：在该引脚与地之间连接一个精度为 1%的电阻器 Rprog 可以设定充电电流。当在恒定电流模式下进行充电时，引脚的电压被维持在 1V。

充电电流设置：

下图为 FS4001 的充电电流设置电阻值选取：

（2）PROG 引脚还可用来关断充电器。将设定电阻器与地断接，内部一个 2.5μA 电流将 PROG 引脚拉至高电平。当该引脚的电压达到 2.70V 的停机门限电压时，充电器进入停机模式，充电停止且输入电源电流降至 45μA。重新将 Rprog 与地相连将使充电器恢复正常操作状态。

上图为 MCU 通过 GPIO 来控制充电器的通断，Rprog 引脚拉至高电平。当该引脚的电压达到 2.70V 的停机门限电压时，充电器进入停机模式。