FM3309B [ETC]
2.4A同步移动电源IC QFN24 锂电池保护，DC-DC升压限流，手电筒照明及电量指示的多功能电源管理芯片。;
| 型号： | FM3309B |
| 厂家： | 
ETC |
| 描述： | 2.4A同步移动电源IC QFN24 锂电池保护，DC-DC升压限流，手电筒照明及电量指示的多功能电源管理芯片。 电池 |
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FM3309B(文件编号：S&CIC1407)
内置 MCU 全集成移动电源管理 IC
概述
FM3309B是一款全集成充电管理，锂电池保护，DC-DC升压限流，手电筒照明及电量指示的多功能电源管
理芯片。
FM3309B的同步升压系统提供最大2.4A输出电流，转换效率高至93%。芯片只需一个电感实现降压与升压
功能。DC-DC转换器工作在650KHz，可以支持低成本电感和电容。当空载时，系统进入休眠状态，工作电流降
至80uA。
FM3309B 同步开关充电技术，提供最大 2.5A 电流，充电效率高至 96%，大大缩短充电时间。芯片内置温
度控制电路，根据 IC 温度和输入电压智能调节充电电流。
芯片内置可编程的MCU，可对LED灯做流水，跑马等不同的闪烁方式。对按键，手电筒灯也可按客户需求
进行编程。改善市场上移动电源外挂MCU的传统做法，极大地减小外围元件，降低整体成本。
特点
2.5A 同步开关充电器，2.4A 同步升压转换器
单电感架构，650KHZ 开关频率，支持 1uH 电感
升压效率最高达 93%
开关式充电，充电效率高达 96%
3/4 颗 LED 电量显示, 内置照明灯驱动
LED 灯可做流水，跑马等不同闪法
内置自适应电源路径管理，支持边充边放
自动切换待机模式与工作模式
支持按键开关与自动负载识别
集成 USB 快速充电协议端口
充电电压精度：±1.0%；升压电压精度：±1.0%
过流保护（OCP），过压保护（OVP），短路保护（SCP），过温保护（OTP）
ESD 4KV，瞬态耐压 11V，极高可靠性
极低的 BOM 成本
待机电流 80uA
支持 4.2、4.35 电池
封装形式：QFN-24
应用
移动电源
IPAD 及其他数码设备备用电源
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内置 MCU 全集成移动电源管理 IC
引脚示意图及说明
序号
1、2、3
4、5、6
7、8
9
名称
SW
引脚说明
电感连接端
升压 5V 输出
充电 5V 输入
内部电源输入端
手电筒端
VOUT
VIN
PCO
WLED
KEY
10
按键输入
11
LED3 驱动端
LED2 驱动端
LED1 驱动端
LED0 驱动端
LDO 输出
12
LED3
LED2
LED1
LED0
VLDO
DM
13
14
15
16
USB 充电识别端口 DM
USB 充电识别端口 DP
内阻补偿配置
地端
17
18
DP
19
PRJ
20
GND
CHGS
PGND
BAT
QFN-24
充电电流检测输入
功率地
21
22、23
24
锂电池正极
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内置 MCU 全集成移动电源管理 IC
典型应用电路
C5
104
C4
104
R8
NC
R7
NC
R6
NC
U1
L1
R1
1uH
SW
1
2
3
4
5
6
18 DP
B+
SW
DP
0.01R
C8
17 DM
16 VCC
SW
DM
VLDO
LED0
LED1
LED2
102
C3
C7
C6
2.2UF
SW
3.7V
10UF
10UF
C9
15
14
13
LED1
LED2
OUT
OUT
OUT
3.3NF
USB2
VOUT
1
2
3
4
LED3
VCC
DM
DP
D-
C12
C11 C10
10UF
R4
D+
LED4
10UF
510K 22UF
LED3 LED2 LED1
LED4
GND
R3
33R
KEY
USB1
1
2
3
4
VCC
VIN
1
VCC
D-
D+
AGND
GND
LED5
LED
2
3
4
5
D-
D+
S1
C1
10UF
R2
C2
1K
104
GND
USB3
C13
B-
105
B+
U2
1
2
3
4
8
7
6
5
R9
470R
5088
电性能参数
推荐工作范围
参数
符号
范围
单位
输入电压
VDD
4.5~5.5
-20~85
V
工作环境温度
℃
TOP
极限参数
参数
值
单位
PGND、GND 电压
-0.3~+0.3
-0.3~+7
V
其它引脚电压
V
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内置 MCU 全集成移动电源管理 IC
充电电流
放电电流
储存环境温度
工作结温范围
HBM
2.8
A
2.6
A
℃
℃
V
-50~+150
-40~150
2000
MM
200
V
注：最大极限参数是指超出该工作范围 IC 可能会损坏。推荐工作范围是指在该范围内 IC 工作正常，但不完全保
证满足个别性能指示。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指示的测试条件下的直流和交流电
气参数规范。对于未给定的上下限参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。
电气参数
除特别说明，TA=25℃，L=1uH
最小
值
典型
值
最大
值
单
位
参数
充电系统
符号
测试条件
输入电压
VIN
4.5
5
5.5
V
mA
uA
V
输入工作电流
输入静态电流
充电目标电压
VIN=5V，fs=1.4MHz
-
-
2
IVIN
VIN=5V，Device not switching
-
300
4.28
4.35
2.5
200
2.9
4.1
4.5
900
-
VBAT
4.26
4.31
针对 4.35V 规格
R=10mΩ
4.30
4.40
V
充电电流
ICHRG
ITRKL
1.8
3
-
A
涓流充电电流
涓流截止电压
再充电阈值
输入欠压保护
欠压保护迟滞
升压系统
-
-
-
-
-
mA
V
VTRKL
VRCH
VUVLO
VUVLO
-
-
V
上升电压
-
V
-
mV
电池工作电压
VBAT
3.0
-
4.4
V
mA
uA
V
VBAT=3.7V，VOUT=5.1V，fs=750KHz
VIN=5V，Device not switching
VBAT=3.7V
-
3
-
开关工作电池输入
电流
IBAT
-
100
5.1
100
2.1
30
-
DC 输出电压
VOUT
ΔVOUT
IUSB
4.95
5.25
输出电压纹波
VBAT=3.7V，VOUT=5.0V，fs=750KHz
-
-
-
-
-
-
mV
A
升压系统供电电流
负载过流检测时间
TUVD
输出电压持续低于 4.4V
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ms
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内置 MCU 全集成移动电源管理 IC
负载短路检测时间
TOCD
输出电压持续低于 4V
-
10
-
us
控制系统
开关频率
KHz
mΩ
mΩ
V
fs
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
650
60
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
PMOS 导通电阻
NMOS 导通电阻
LDO 输出电压
电池输入待机电流
LDO 输出电流
LED 照明驱动电流
LED 显示驱动电流
负载自动检测时间
短按键唤醒时间
打开 WLED 时间
热关断温度
rDSON
40
VLDO
ISTB
VBAT=3.5V
3.1
80
VIN=0V，VBAT=3.7V
uA
mA
mA
mA
s
ILDO
200
20
WLED
ILED
ILED1,ILED2,ILED3,ILED4
0.5
32
TloadD
TOnDebounce
TKeyWled
TOTP
15mA
30
ms
s
2
上升温度
℃
125
40
热关断温度迟滞
℃
ΔTOTP
应用说明
充电功能
FM3309B 采用同步开关充电技术，开关频率 1.4MHz，芯片引脚 VIN 端保持 4.85V 以上时，Vbat 端最
大充电电流 2.5A，充电效率最高到 96%，大大缩短电池的充电时间。
FM3309B 拥有一个同步开关结构的恒流、恒压锂电池充电器。当电池电压小于3V时，采用200mA涓
流充电；当电池电压大于3V，进入恒流充电；当电池电压大于4.2V， 进入恒压充电。充电完成后，若电池
电压低于Vocv-0.1V后，重新开启电池充电。
FM3309B内置自适应电源路径管理，芯片会根据VIN电压自动调节充电电流，兼容市场上所有的适配器。
芯片内部有过压保护电路，当输入电压高于5.5V时，芯片会关闭充电系统，保护内部电路不被高电压损坏。
FM3309B支持边充边放，优先给外部负载供电。
FM3309B自动监测IC温度，当IC温度高于100度时，自动减小充电电流。
升压功能
FM3309B 集成一个输出 5V，负载能力 2.4A 的升压 DC-DC 转换器。3.7V 输入，5V/1A 时效率为 93%。
内置软启动功能，集成过流，短路，过压等保护功能。
手机充电电流智能识别
FM3309B 可通过 DP/DM 自动识别充电设备类型，支持 Apple Divider 1/2/3 模式、三星 1.2V 模式、USB DCP
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模式，可在保护充电设备的前提下节省充电时间。
手电筒输出
WLED 端可以驱动 LED 灯用于手电筒照明,最大驱动电流为 20mA，可以给 LED 串联电阻来减小指示手电
灯的电流，WLED 是手电照明使能端，如果长按 S1 键 2S，手电筒打开，再长按 S1 键 2S 手电筒输出关闭（按
键方式，时间可灵活更改）。
按键方式 （可按客户需求更改）
下面为常规的按键方式：
1、 按键持续时间长于 30ms，但小于 2s， 即为短按动作，短按会打开电量显示灯和升压输出。
2、按键持续时间长于 2s， 即为长按动作， 长按会开启或者关闭照明 LED。
3、在 1s 内连续两次短按键，会关闭升压输出与电量显示。
负载自动插入检测
FM3309B 有自动检测负载插入而开机升压放电功能。手机插入芯片会自动启动升压，在拔出负载后，芯片
在 32S 进入睡眠状态。
电量指示
FM3309B 内置 AD 检测电路，芯片可以准确显示电池剩余电量。芯片有可编程的 MCU，可做 3 灯，4 灯，
流水灯，跑马灯等不同的灯显方式。
1、三灯显示方式：
15
14
13
LED3
LED2
LED1
LED1~LED3 工作状态表
充电模式
放电模式
IC 型号
电池电压（V）
C＜3%
电池电压（V）
C≥75%
D1
D2
D3
D1
亮
D2
D3
亮
灭
灭
灭
灭
亮
亮
灭
灭
灭
闪烁
灭
灭
30%≤C＜75%
3%≤C＜30%
0%＜C＜3%
0%＜C
亮
3%≤C＜60%
60%≤C＜100%
100%≤C
亮
亮
亮
闪烁
亮
灭
闪烁
亮
亮
FM3309B
快闪
灭
亮
2、四灯指示模式：
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D1~D4 工作状态表
充电模式
放电模式
IC 型号
电池电压（V）
C＜25%
电池电压（V）
C≥75%
D1
闪烁
亮
D2
灭
D3
灭
D4
灭
D1
亮
D2
亮
亮
亮
灭
灭
D3
亮
亮
灭
灭
灭
D4
亮
灭
灭
灭
灭
25%≤C＜50%
50%≤C＜75%
C≥75%
闪烁
亮
灭
灭
50%≤C＜75%
25%≤C＜50%
3%≤C＜25%
0%≤C＜3%
亮
亮
闪烁
亮
灭
亮
FM3309B
亮
亮
闪烁
亮
亮
亮
亮
亮
闪烁
100%≤C
注：上表中电池电压是 Typical 情况下标准电压。
PCB 设计参考
1、 电容 C1 须靠近芯处的 VIN 端，Vin 端到迈克 USB 的走线需要加粗。
2、 电容 C2，C3，C4，C5，C8，必须靠近芯片端。
3、 16 脚 VCC 到 9 脚走线要近，VCC 需经过电容 C2 滤波后进入 PC0 脚。
4、 电容 C9 需要放近芯片的 Pin3，Pin4 脚。
5、 BAT，CHGS 的走线需远离电感，防止电感干扰。
6、 电容 C10，C11 必须靠近芯片的 Pin5， Pin6 脚，电容的地端从芯片底部回到 PGND 脚
7、 PGND 离电池的负端尽可能地近，线路尽可能地粗。
8、10mohm 电阻和 IC 的 BAT/CHGS PIN 连接采用开尔文连接,
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10mohm 电阻两端和 IC 的 BAT/CHGS PIN 相连的走线，需要单独从 R1两端焊盘引出，不能和
BAT/CHGS
网络的其他走线重合，如上图所示。
10mohm->CHGS(ICPIN)走线非常敏感，要远离噪声干扰源。不能置于电感正下方，也不能走在电感 PCB 另外
一面的正下方； 远离 SW 走线； 远离 VOUT 输出电容，不要位于 VOUT 电容和 PGND 的回流路径上。 走线
线宽建议大于 20mil， 走线尽可能短。
开关信号线（KEY）不能置于电感正下方，也不能走在电感 PCB 另外一面的正下方； 远离 SW 走线。
9、测试时请带上防静电手套，除了防止静电外，更重要是防止在上电测试过程中，人手直接碰触 PCB，造 成
某两个节点短路，造成模块工作异常引发失效或者漏电。
10、电池的正负两极不能接反，否则会造成模块失效。请在生产环节中设置必要、措施来防止此问题的发生。
11、芯片底部的散热片必须与 PCB 有良好的接触。
12、原理图中粗线表示大电流路径，走线时需要短且粗，尽量不要走过孔。
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BOM 表
内置 MCU 全集成移动电源管理 IC
序号
元件名称
型号&规格
FM3309B
单位 用量
位置
备注
1
IC
PCS
PCS
PCS
PCS
1
1
1
1
U1
精度必须保证 1%，
封装必须是 1206
贴片电阻
贴片电阻
贴片电阻
2
3
4
1206 0.01R
0603 1K
1%
5%
R1
R2
R3
根据照明灯亮度，可
以接其他电阻值
0603 33R
5%
5%
贴片电阻
贴片电阻
5
6
0603 510K
NC
PCS
PCS
1
3
R4
R6、R7、R8
贴片电阻
7
0603 470R
5%
PCS
1
R9
贴片电容
贴片电容
贴片电容
C1、C6、C10，C12
8
9
0805 10uF
0603 2.2uF
0805 22uF
10%
10%
10%
PCS
PCS
PCS
5
1
1
C3
10
C11
耐压值大于 10V，建
贴片电容
贴片电容
贴片电容
贴片电容
贴片 LED
11
12
13
14
15
0603 3.3nF
0603 104
0603 102
0603 105
10%
10 %
10 %
10 %
PCS
PCS
PCS
PCS
PCS
1
1
1
1
4
C9
C2、C4、
C8
议使用贴片陶瓷电容
C13
0603
蓝灯
D1、D2、D3、D4
发光二极管 5mm
白发白
16
PCS
1
D5
饱和 Isat、温升电流
Idc 大于 4.5A，DCR
小于 0.03
电感
17
CD-54
PCS
1
L1
USB 母座
迷你 USB
按键开关
10mm 短体卷口
Micro USB 母座
6.5mm*5.1mm
18
19
20
PCS
PCS
PCS
1
1
1
U2
USB1
SW1
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内置 MCU 全集成移动电源管理 IC
封装信息
MILLIMETER
SYMBOL
MIN
0.83
0
NOM
0.85
0.02
-
MAX
0.87
0.05
A
A1
A2
A3
b
0.20REF
0.25
4.00
2.70
4.00
2.70
0.50
0.25REF
0.40
-
0.18
3.90
2.65
3.90
2.65
0.40
0.30
4.10
2.75
4.10
2.75
0.60
D
D2
E
E2
e
K
L
0.35
-
0.45
L1
R
-
-
0.09
-
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相关型号：
FM330B
SURFACE MOUNT SCHOTTKY BARRIER RECTIFIER VOLTAGE RANGE 20 to 60 Volts CURRENT 3.0 Amperes
RECTRON
FM330B-HF-T
Rectifier Diode, Schottky, 1 Phase, 1 Element, 3A, 30V V(RRM), Silicon, DO-214AA, SMB, 2 PIN
RECTRON
FM330L
SURFACE MOUNT SCHOTTKY BARRIER RECTIFIER VOLTAGE RANGE 20 to 200 Volts CURRENT 3.0 Ampere
RECTRON
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