BQ21080YBGR [TI]
采用 WCSP 封装且具有稳压电源路径的 800mA 锂离子和磷酸铁锂 I2C 可编程线性充电器 | YBG | 8 | -40 to 85;
| 型号： | BQ21080YBGR |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 采用 WCSP 封装且具有稳压电源路径的 800mA 锂离子和磷酸铁锂 I2C 可编程线性充电器 | YBG | 8 | -40 to 85 |
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BQ21080
ZHCSRH1 –JANUARY 2023
BQ21080 具有电源路径和运输模式的I2C 控制型1 节0.8A 线性电池充电器
1 特性
2 应用
• 800mA 电源路径线性电池充电器
• TWS 耳机和充电盒
• 智能眼镜、AR 和VR
• 智能手表和其他可穿戴设备
• 零售自动化和支付
• 楼宇自动化
– 已针对电池间充电和USB 适配器优化的3.0V
至5.9V 输入电压工作范围
– 可耐受25V 的输入电压
– 可配置的电池调节电压，精度为0.5%，范围为
3.6V 至4.65V，阶跃为10mV
– 5mA 至800mA 的可配置快速充电电流
3 说明
BQ21080 是一款线性电池充电器 IC，专注于小解决方
案尺寸和低静态电流以延长电池寿命。该器件采用 8
焊球芯片级封装，无需采用 HDI PCB 工艺进行制造，
从而降低了 PCB 成本。该器件可支持高达 800mA 的
充电电流和高达2.5A 的系统负载。
– 55mΩ电池FET 导通电阻
– 高达2.5A 的放电电流，支持高系统负载
– 可配置的终止电流，支持低至0.5mA
– 可配置的NTC 充电曲线阈值，包括JEITA 支持
– 用于恢复系统的下电上电和高级复位机制
• 电源路径管理，用于系统供电和电池充电
器件信息
封装(1)
封装尺寸（标称值）
– 稳定系统电压(SYS) 范围为4.4V 至4.9V，此外
还具有电池电压跟踪功能和输入直通选项
– 可配置的输入电流限制
器件型号
BQ21080
DSBGA (8)
1.6 mm x 1.1 mm
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附
录。
– 系统可选择适配器或电池电源
– 动态电源路径管理可以对通过弱适配器充电进行
优化
• 超低静态电流模式
SYS
IN
Regulated
Load
VBUS
– 关断模式下为30 nA
– 运输模式下为3.2 μA，支持按钮唤醒
– 仅电池模式下为4μA
10uF
1uF
/INT
– 睡眠模式下输入适配器Iq 为45 μA
• 单按钮唤醒和复位输入
• 集成故障保护
Device
Control
SCL
SDA
BAT
Host
1uF
– 输入过压保护(VIN_OVP
– 电池欠压保护(VBUVLO
)
)
+
–
VIO
TS/MR
NTC
BQ21080
– 电池短路保护(BATSC)
– 电池过流保护(BATOCP)
– 输入电流限制保护(ILIM)
– 热调节(TREG) 和热关断(TSHUT)
– 电池热故障保护(TS)
– 看门狗和安全计时器故障
– 系统短路保护
GND
简化原理图
– 系统过压保护
本文档旨在为方便起见，提供有关TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问
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内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 说明（续）.........................................................................3
6 引脚配置和功能................................................................. 4
7 规格................................................................................... 5
7.1 绝对最大额定值...........................................................5
7.2 ESD 等级.................................................................... 5
7.3 热性能信息..................................................................5
7.4 建议运行条件.............................................................. 5
7.5 电气特性......................................................................6
7.6 时序要求......................................................................9
7.7 典型特性....................................................................10
8 详细说明.......................................................................... 11
8.1 概述...........................................................................11
8.2 功能方框图................................................................14
8.3 特性说明....................................................................14
8.4 器件功能模式............................................................ 22
8.5 寄存器映射................................................................23
9 应用和实施.......................................................................31
9.1 应用信息....................................................................31
9.2 典型应用....................................................................31
10 电源相关建议.................................................................38
11 布局................................................................................39
11.1 布局指南..................................................................39
11.2 布局示例..................................................................39
12 器件和文档支持............................................................. 40
12.1 器件支持..................................................................40
12.2 接收文档更新通知................................................... 40
12.3 支持资源..................................................................40
12.4 商标.........................................................................40
12.5 静电放电警告.......................................................... 40
12.6 术语表..................................................................... 40
13 机械、封装和可订购信息...............................................41
4 修订历史记录
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日期
修订版本
说明
January 2023
*
初始发行版
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2
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5 说明（续）
该器件采用标准锂离子或磷酸铁锂充电曲线分三个阶段对电池进行充电：预充电、恒流和恒压。通过热调节提供
最大充电电流，同时管理器件温度。该充电器还针对电池间充电进行了优化，具有3V 的最低输入电压，并且可以
承受25V 的绝对最大线路瞬变。该器件集成了单按钮输入和复位电路，以减小解决方案的总尺寸。
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6 引脚配置和功能
1
2
A
B
C
/INT
IN
SCL
SYS
SDA
BAT
D
TS/MR
GND
图6-1. YBG 封装8 引脚DSBGA（顶视图）
表6-1. 引脚功能
引脚
I/O(1)
说明
名称
编号
IN
A2
P
直流输入电源。IN 连接到外部直流电源。使用容值至少为1μF 的陶瓷电容器将IN 旁路至
GND。
SYS
B2
P
调节的系统输出。在SYS 与GND 之间连接一个至少10μF 的陶瓷电容器（直流偏置降额时的
陶瓷电容至少大于1μF），并尽可能靠近SYS 和GND 引脚放置。
BAT
GND
SCL
SDA
/INT
C2
D2
B1
C1
A1
P
-
电池连接。连接到电池的正端子。使用至少1μF 的陶瓷电容将BAT 旁路至GND。
接地连接。连接到电路的接地平面。
I2C 接口时钟。通过10kΩ上拉电阻将SCL 连接到逻辑轨。
I2C 接口数据。通过10kΩ上拉电阻将SDA 连接到逻辑轨。
I/O
I/O
O
INT 是指示故障中断的开漏输出。发生故障时会将一个128μs 低电平有效脉冲作为中断发送给
主机。使用控制寄存器中的MASK_INT 位来启用/禁用INT。可以通过1kΩ 至20kΩ电阻上拉至
逻辑轨。
TS/MR
D1
I/O
手动复位输入/NTC 热敏电阻引脚。TS/MR 是一个通用输入，其保持低电平的时间必须超过
t
LPRESS 才能进入运输模式或执行硬件复位，还可用于检测TSMR 可能由瞬时按钮或MOS 开关
驱动的较短按钮按压持续时间，例如tWAKE1 和tWAKE2 TSMR。TSMR 引脚还可以连接一个NTC
热敏电阻。
(1) I = 输入，O = 输出，I/O = 输入或输出，G = 接地，P = 电源。
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7 规格
7.1 绝对最大额定值
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）(1)
最小值
-0.3
最大值
单位
V
IN
25
5.5
1.1
1.5
2.5
20
输入电压
-0.3
V
电压
所有其他引脚
IN
A
A
输入电流（直流）
SYS 放电电流（直流）
SYS 放电电流(tpulse <20ms)
SYS
SYS
A
/INT
mA
°C
°C
输出灌电流
TJ
-40
-65
150
150
结温
Tstg
贮存温度
(1) 超出绝对最大额定值下列出的压力可能会对器件造成损坏。这些仅是压力额定值，并不意味着器件在这些条件下以及在建议运行条件以
外的任何其他条件下能够正常运行。长时间处于绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。
7.2 ESD 等级
值
单位
人体放电模型(HBM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC
JS-001，所有引脚(1)
±2500
V(ESD)
V
静电放电
充电器件模型(CDM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC
JS-002 标准，所有引脚(2)
±1500
(1) JEDEC 文档JEP155 指出：500V HBM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 指出：250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
7.3 热性能信息
BQ21080
YBG (DSBGA)
热指标
单位
8 引脚
65
结至环境热阻(EVM(2)
)
RθJA
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻(JEDEC(1)
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板热阻
)
RθJA
107.1
0.9
RθJC(top)
RθJB
30.3
0.3
ΨJT
结至顶部特征参数
30.3
ΨJB
结至电路板特征参数
结至外壳（底部）热阻
RθJC(bot)
不适用
(1) 有关新旧热指标的更多信息，请参阅半导体和IC 封装热指标应用报告。
(2) 1oz 铜，2 层电路板
7.4 建议运行条件
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
标称值
最大值
单位
VBAT
VIN
IIN
2.2
2.7
4.6
5.5
1.1
V
V
A
电池电压范围
输入电压范围
输入电流范围（IN 至SYS）
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7.4 建议运行条件(continued)
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
标称值
最大值
单位
IBAT
TJ
1.5
A
电池放电电流（BAT 至SYS）
-40
125
°C
工作结温范围
7.5 电气特性
VIN = 5V，VBAT = 3.6V。TJ = 25°C（除非另有说明）。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
输入电流
VBAT = 3.6V，VIN = 5V，启用充电，
ICHG = 0mA，SYSREG = 4.5V
IQ_IN
0.75
2
mA
输入电源静态电流
VBAT = 3.6V，VIN = 5V，启用充电，
ICHG = 0mA，SYSREG = 直通
IQ_IN
0.660
45
1.5
mA
µA
µA
输入电源静态电流
睡眠输入电流
ISLEEP_IN
IQ_BAT
VIN = 3.6V，VBAT = 3.7V
VIN < VUVLO，VBAT = 3.6V，启用按钮功
能，0°C < TJ < 85°C
4
7.5
4.5
电池静态电流
IBAT_SHUT
VIN = 0V，运输模式，VBAT = 3.6V，启
用适配器检测唤醒。
30
nA
µA
运输模式下的电池放电电流
运输模式下的电池放电电流
DOWN
VBAT = 3.6V，启用按钮功能（平均电
流），0°C < TJ < 85°C
IBAT_SHIP
3.2
电源路径管理和输入
VIN_OP
3
5.5
3
V
V
输入电压工作范围
VIN_UVLO
退出IN 欠压锁定
IN 上升
Z
VIN_UVLO
2.7
V
V
进入IN 欠压锁定
IN 下降
IN 上升
VIN_LOWV
3
3.15
开始充电的IN 电压
VIN_LOWV
2.95
3.1
V
停止充电的IN 电压
IN 下降
Z
VIN_PORZ
VSLEEPZ
VSLEEP
1.09
100
1.3
135
72
1.66
185
V
mV
mV
V
进入运输模式的IN 电压阈值
退出睡眠模式阈值
IN 下降
IN 上升，VIN - VBAT，VBAT = 4V
IN 下降，VIN - VBAT，VBAT = 4V
IN 上升
睡眠模式阈值迟滞
VIN_OVP
5.5
5.7
5.9
VIN 过压上升阈值
VIN_OV_H
125
mV
IN 过压迟滞
IN 下降
YS
VBAT = 3.6V，IBAT_OCP= 00
VBAT = 3.6V，IBAT_OCP= 01
VBAT = 3.6V，IBAT_OCP= 10
VBAT = 3.6V，IBAT_OCP= 11
0.5
1
A)
A
IBAT_OCP
BATOCP（仅限反向OCP）
1.5
禁用
A
A
VBAT = 3.6V，VBAT > VBUVLO，VSYS <
VBSUP1
VBSUP2
40
mV
进入补充模式阈值
退出补充模式阈值
VBAT-VBSUP1
VBAT > VBUVLO，VSYS > VBAT-VBSUP2
VIN = 5V，ILIM = 50mA
20
50
mV
mA
mA
mA
mA
mA
40
80
60
98
VIN = 5V，ILIM = 100mA
VIN = 5V，ILIM = 300mA
VIN = 5V，ILIM = 500mA
VIN = 5V，ILIM = 1050mA
90
ILIM
270
450
995
300
475
1050
330
498
1100
输入电流限值
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7.5 电气特性(continued)
VIN = 5V，VBAT = 3.6V。TJ = 25°C（除非另有说明）。
参数
测试条件
未禁用VINDPM 目标
VINDPM 目标= 4.2V
最小值
典型值
最大值
单位
VINDPM_A
-3
3
%
VINDPM 精度
CC
VINDPM
4.2
0.1
V
V
输入电流减小时的输入电压阈值
充电电流减小时的SYS 电压阈值
VBAT = 3.6V，VSYS = VDPPM + VBAT
（充电电流减小之前）。
VDPPM
所有设置，ISYS 为0-0.5A，VIN =
VSYS_REG + VIN_MIN_TH，除直通模式
和电池跟踪模式之外的所有设置
-3
-2
3
2
%
%
VSYS_REG
可编程SYS 调节精度
_ACCURAC
Y
ISYS = 100mA，VIN = VSYS_REG +
VIN_MIN_TH，除直通模式和电池跟踪模
式之外的所有设置
VMINSYS
VBAT < 3.6V
3.8
225
25
V
处于电池跟踪模式时的最小SYS 电压
VSYS_TRA
电池跟踪模式下VBAT > 3.6V 时SYS 的
电压调节阈值
VBAT = 4V，VSYS = VBAT + VSYS_TRACK
VSYS = 3.6V
mV
Ω
CK
RSYS_PD
SYS 下拉电阻
电池充电器
RON_BAT
VBAT = 4.5V，IBAT = 500mA
IN = 5V，IIN = 1A
55
110
350
电池FET 导通电阻
输入FET 导通电阻
mΩ
mΩ
RON_IN
270
VREG_RA
3.5
-0.5
5
4.65
0.5
V
%
典型BAT 充电电压调节范围
BAT 充电电压精度，所有设置的汇总
典型充电电流调节范围
10mV 阶跃，可通过I2C 编程
NGE
VREG_AC
所有VBATREG 设置，VBATREG = 4.2V
时的典型测量值
C
ICHG_RAN
VOUT > VLOWV
800
mA
GE
ICHG_ACC
ICHG_ACC
ICHG_ACC
IPRECHG
-10
36
10
44
%
mA
mA
%
VIN = 5V，快速充电>= 40mA
快速充电电流= 40mA
快速充电电流= 630mA
VOUT < VLOWV
充电电流精度
40
630
20
充电电流精度
567
693
充电电流精度
典型预充电电流，以ICHG 的百分比表示
IPRECHG_
-10
-10
2.7
10
10
%
%
快速充电电流>= 40mA
预充电电流精度
终止电流精度
终止电流精度
ACC
ITERM_AC
IBAT = 3mA (IFCHG = 30mA) Tj = 25°C
IBAT = 3mA (IFCHG = 30mA) Tj = 25°C
C
ITERM_AC
3.3
mA
C
VLOWV
VLOWV
2.9
2.7
3
3.1
2.9
V
V
VLOWVSEL = 3.0V，VBAT 上升
VLOWVSEL = 2.8V，VBAT 上升
预充电至快速充电转换阈值
预充电至快速充电转换阈值
2.8
VLOWV_H
100
mV
电池LOWV 迟滞
所有设置
YS
3
2.8
2.6
2.4
V
V
V
V
电池UVLO，VBAT 下降
电池UVLO，VBAT 下降
电池UVLO，VBAT 下降
电池UVLO，VBAT 下降
BUVLO 设置= b000
BUVLO 设置= b011
BUVLO 设置= b100
BUVLO 设置= b101
VBUVLO
2.2
2.0
V
V
电池UVLO，VBAT 下降
电池UVLO，VBAT 下降
BUVLO 设置= b110
BUVLO 设置= b111
VBUVLO_H
任何BUVLO 设置，高于VBAT 的值，
VIN = 5V
110
150
190
mV
电池UVLO 迟滞，VBAT 上升
YS
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7.5 电气特性(continued)
VIN = 5V，VBAT = 3.6V。TJ = 25°C（除非另有说明）。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
VBATPOR
VRCH
-40°C < Tj < 125°C
3.08
3.21
3.46
130
230
2.0
V
电池仅上电电压，VBAT 上升
75
175
1.6
100
200
1.8
mV
mV
V
BAT 下降，VRCH 位= 0
BAT 下降，VRCH 位= 1
电池充电阈值
VBATSC
涓流充电时的电池短路阈值，VBAT 上升
电池短路电压迟滞
VBATSC_H
200
8
mV
mA
YS
IBATSC
VBAT < VBATSC
涓流充电电流
温度调节和温度关断
TREG
TREG
THERM_REG = 00
THERM_REG = 11
100
°C
典型结温调节
典型结温调节
禁用
TSHUT_RI
150
135
°C
°C
热关断上升阈值
热关断下降阈值
温度升高
温度降低
SING
TSHUT_FA
LLING
电池NTC 监控器
ITS_BIAS
VT1_Entry
VT5_Entry
VT6_Entry
VT7_Entry
VT1_Exit
VT5_Exit
VT6_Exit
VT7_Exit
36.5
0.9575
0.6350
0.1730
0.1050
0.7775
0.5225
0.2080
0.1250
38
1.0075
0.6700
0.1850
0.1150
0.8200
0.5500
0.2200
0.1350
39.5
1.0575
0.7025
0.198
µA
V
V
V
V
V
V
V
V
TS 标称偏置电流
VIN = 5V
VIN = 5V
VIN = 5V
VIN = 5V
VIN = 5V
VIN = 5V
VIN = 5V
VIN = 5V
低温- 约0°C 时为00，默认值
凉温- 约10°C 时为00，默认值
暖温- 约45°C 时为00，默认值
高温- 约60°C 时为00，默认值
低温- 约5°C 时为00，默认值
凉温- 约15°C 时为00，默认值
暖温- 约41°C 时为00，默认值
高温- 约55°C 时为00，默认值
0.1250
0.8600
0.5775
0.235
0.1450
TS 监控使能阈值VTSMR < VTS_ENZ 以
启用TS 功能
VTS_ENZ
1.8
2.2
2.1
2.8
2.8
3.3
V
V
TS 上升，VIN = 5V
VTS_CLAM
TS 最大电压钳位
TS 开路（悬空），VIN = 5V
P
按钮计时器和阈值
ITSMR
ITSMR
36.5
38
60
39.5
µA
µA
适配器存在
仅电池模式
用于检测按钮按下事件的TSMR 电压，仅
电池模式
VTSMR
VTSMR
90
90
mV
mV
用于检测按钮按下事件的TSMR 电压，存
在适配器
MR_WAKE1_TIMER = 0
MR_WAKE1_TIMER = 1
MR_WAKE2_TIMER = 0
MR_WAKE2_TIMER = 1
300
1
ms
s
WAKE1 计时器。从TSMR 低电平检测开
始的时间
tWAKE1
2
s
WAKE2 计时器。从TSMR 低电平检测开
始的时间
tWAKE2
3
s
tRESET_W
RESET_WARN 计时器。硬件复位前的时
间
MR_RESET_WARN = 0
0.9
1
1.1
s
ARN
MR_LPRESS = 00
MR_LPRESS = 01
MR_LPRESS = 10
MR_LPRESS = 11
4.5
9
5
10
15
20
5.5
11
s
s
s
s
长按计时器。从按钮按压检测到长按操作
的时间。
tLPRESS
13.5
18
16.5
22
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7.5 电气特性(continued)
VIN = 5V，VBAT = 3.6V。TJ = 25°C（除非另有说明）。
参数
测试条件
AUTOWAKE = 00
AUTOWAKE = 01
最小值
典型值
最大值
单位
0.5
1
s
s
s
s
tRESTART(
RESTART 计时器。从硬件复位到SYS 上
电的时间
AUTOWAKE
)
AUTOWAKE = 10
AUTOWAKE = 11
2
4
电池充电计时器
tMAXCHG
tPRECHG
I2C 接口
VIL
180
720
0.4
充电安全计时器
可编程范围
分钟
0.25 * tMAXCHG
预充电安全计时器
V
V
VPULLUP = 1.8V，SDA 和SCL
VPULLUP = 1.8V，SDA 和SCL
IL = 5mA，灌电流，VPULLUP = 1.8V
VPULLUP = 1.8V
输入低阈值电平
输入高阈值电平
输出低阈值电平
高电平漏电流
VIH
1.3
VOL
0.4
1
V
ILKG
µA
逻辑引脚
IL = 5mA，灌电流，VPULLUP
3.3V，/INT 引脚
=
VOL
ILKG
0.4
1
V
输出低阈值电平
高电平漏电流
µA
VPULLUP = 3.3V，/INT 引脚
7.6 时序要求
最小值
标称值
最大值
单位
输入
tVIN_OVPZ_DGL
30
64
ms
µs
VIN_OVP 抗尖峰脉冲，VIN 下降
tSLEEP_DGL
进入睡眠的抗尖峰脉冲时间，VIN 下降
电池充电器
tREC_SC
250
2
ms
s
恢复时间，放电模式期间的BATOCP
tRETRY_SC
tBUVLO
tTS_DUTY_ON
tTS_DUTY_OFF
SYS 或BAT 短路恢复(BATOCP) 的重试窗口
60
4
µs
ms
ms
当VBAT < VBUVLO 设置时断开BATFET 的抗尖峰脉冲时间
TS 接通时间（仅电池模式）
196
TS 关断时间（仅电池模式）
数字时钟、看门狗和按钮
tWDOG
40
160
500
2
s
ms
s
I2C 接口复位计时器，可调节
禁用
tI2CRESET
tSHIPWAKE
I2C 接口非活动状态复位计时器
运输模式计数唤醒计时器（WAKE2 默认计时器）
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7.7 典型特性
VIN = 5V，CIN = 2.2µF，COUT = 10µF，CBAT = 1µF（除非另有说明）
0.05%
0.025%
0
-1.74
TJ = 25C
TJ = -40C
TJ = 85C
TJ = 105C
-1.77
-1.8
-1.83
-1.86
-1.89
-1.92
-1.95
-1.98
-2.01
-2.04
-0.025%
-0.05%
-0.075%
-0.1%
TJ = 25C
TJ = 85C
TJ = 105C
TJ = -40C
-0.125%
-0.15%
3.4
3.6
3.8
4
4.2
4.4
4.6
4.8
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900
ICHARGE (mA)
VBATREG (V)
VIN = 5V
VIN = 5V
VBAT = 3.1 V
图7-1. 电池调节电压精度与VBATREG 设置间的关系
图7-2. 充电电流精度与ICHARGE 设置间的关系
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
5
4.8
4.6
4.4
4.2
4
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
3.8
3.6
3.4
3.2
3
TJ = 25C
TJ = -40C
TJ = 85C
TJ = 105C
SYS_REG = 000
SYS_REG = 001
SYS_REG = 010
SYS_REG = 011
SYS_REG = 100
SYS_REG = 101
SYS_REG = 110
SYS_REG = 111
-1.2
-1.4
2.1
2.2
2.3
2.4
VBAT (V)
2.5
2.6
2.7
2.8
0
200
400
600
800
1000
SYS Load Current (mA)
VIN = 5V
ICHG = 100mA
VIN = 5V
VBAT = 0 V
图7-3. 预充电精度与电池电压间的关系
图7-4. SYS 负载调节
4.5054
4.5052
4.505
4.5048
4.5046
4.5044
4.5042
4.504
TJ = 25C
TJ = -40C
TJ = 85C
TJ = 105C
4.5038
4.5036
4.5034
0
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
SYS Load (A)
VIN = 5V
SYS_REG_CTRL = 010 (4.5V)
图7-5. SYS 负载调节与温度间的关系
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8 详细说明
8.1 概述
BQ21080 集成了一个线性充电器，允许使用高达 800mA 的可编程充电电流为电池充电。除了充电电流之外，还
可以通过I2C 对其他充电参数进行编程，例如预充电、终止、电池调节电压和输入电流限制。
即使在电池深度放电或充电时，也可以使用电源路径从 IN 引脚获取电源，从而通过调节输出 SYS 为系统供电。
此外，还会优先处理 SYS 中的系统负载，必要时降低充电电流，以便在输入功率受限时支持负载。如果输入电源
被移除并且电池电压电平高于VBUVLO，SYS 将自动无缝地切换到电池电源。
充电通过内部电池 MOSFET 完成。有几个环路会影响充电电流：恒流环路 (CC)、恒压环路 (CV)、输入电流限
制、热调节、VDPPM 和VINDPM。在充电过程中，所有环路都会启用，并且占主导地位的环路获得控制权。
器件通过可调的电池调节电压(VBATREG) 和充电电流(ICHG) 选项，支持单节电池应用的多种电池化学成分。
8.1.1 电池充电过程
连接有效输入源（VIN > VUVLO 且 VBAT+VSLEEPZ ≤ VIN < VIN_OVP）时，CHARGE_DISABLE 位和 TSMR 引脚的
状态将决定是否启动充电周期。如果已设置 CHARGE_DISABLE 位以禁用充电，VHOT < VTS < VCOLD，且连接了
有效输入源，则电池放电FET 将关断，从而防止对电池进行任何充电。请注意，补充行为与CHARGE_DISABLE
位无关。
下图说明了一个典型的充电周期。
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Connect VIN
VBAT < VLOWV
&
No
VBAT > VBATSC
No
Yes
Precharge safety timer
expired?
Start Precharge
Yes
Yes
Stop Charging and
interrupt
No
VBAT > VLOWV
Yes
Charging or VIN toggled
No
Start FastCharge
Icharge set by I2C
Yes
Fast Charge
safety timer
expired?
IBAT < ITERM
Yes
No
Charge Done (Set
bit, interrupt, and
disconnect
BATFET)
No
Yes
VBAT < VRCH
图8-1. 充电器流程图
8.1.1.1 涓流充电
为了防止损坏电池，当电池电压 (VBAT) 低于 VBATSC 阈值时，器件将以低得多的电流电平 (IBATSC) 为电池充
电。在涓流充电期间，器件仍会计入预充电安全计时器。更确切地说，涓流充电和预充电计入相同的25% 快速充
电计时器持续时间。
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8.1.1.2 预充电
当电池电压高于 VBATSC 但低于 VLOWV 阈值时，电池将以预充电电流电平充电。预充电电流 (IPRECHARGE) 可
通过 I2C 进行编程，并可由主机进行调整。一旦电池电压达到 VLOWV，充电器将在快速充电模式下运行，以
ICHG 为电池充电。
在预充电期间，安全计时器设置为快速充电期间安全计时器值的 25%。在禁用终止的情况下，预充电电流设置为
快速充电电流设置的20%。
8.1.1.3 快速充电
充电器有两个主控制环路用于控制 VBAT > VLOWV 时的充电：恒定电流 (CC) 和恒定电压 (CV) 环路。当 CC 环路
是占主导地位的环路时，电池会以最大充电电流电平 ICHG 进行充电，除非存在 TS 故障条件（JEITA 运行）、
VINDPM 激活、热调节或 DPPM 激活。（请参阅相应的章节以了解这些工作模式的详细信息）。一旦电池电压接
近电池调节目标，CV 环路的主导地位就变得更高，充电电流开始逐渐降低。一旦充电电流达到终止电流
(ITERM)，充电完成，并设置Charge_done 状态。如果VBATREG 的I2C 设置高于4.65V，则电池调节电压仍保持
在4.65V。器件将根据寄存器映射中的VLOWV 设置切换到快速充电模式。
8.1.1.4 终止
一旦充电电流达到 ITERM（可通过 I2C 进行编程），器件将自动终止充电。终止后，充电器将以高阻抗模式运
行，禁止 BATFET 断开电池连接。只要 VIN > VUVLO、VIN > VBAT + VSLEEPZ 且 VIN < VIN_OVP，系统 (SYS) 就会
由IN 电源供电。
仅当充电器 CV 环路在快速充电模式中激活时，才会启用终止。如果在 VINDPM、DPPM 或热调节环路激活时充
电电流达到 ITERM，则会禁用终止。仅当电流由于电池达到目标电压而下降到ITERM 时，充电器才会终止充电，而
不是由于前面提到的受控环路施加的充电电流限制而终止。
终止后会禁用电池 FET，并监控 BAT 引脚上的电压以检查其是否已下降至 VRCH 阈值。如果是，则会建立新的
充电周期。安全计时器将复位。在充电期间，甚至充电结束时，会通过补充操作来支持更高的SYS 负载。
Regulation Voltage
VSET
VRCH
Battery Voltage
Charge Current
ISET
Charge Current
VLOWV
VBATSC
IPRECHG
ITERM
IBATSC
Trickle Charge
Pre-charge
Re-
charge
Fast-Charge
CC
Taper-Charge
CV
Charge
Done
Precharge Timer
Safety Timer
图8-2. 电池的典型充电曲线
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8.2 功能方框图
SYS
Q1/Q2
IN
GND
VIN_DPM
Power Path and Charge Control
IBATREG
VBATREG
BUVLO
VIN
SCL
I2C
Charge Control
SDA
Interface
SYS Control
Q3
Thermal
Shutdown
Device Control
BAT
–
+
/INT
VBUVLO
Interrupts
TS Interface and
Push button
controller
TS/MR
VTS_CLAMP
ITSMR
图8-3. 功能方框图
8.3 特性说明
8.3.1 基于输入电压的动态电源管理(VINDPM)
VINDPM 环路可防止输入电压骤降的情况，这种情况可能导致充电因适配器电压降至低于VINDPM 值而中断。这
是通过将充电器消耗的电流减小到足以保持VIN > VINDPM 设置来实现的。
在正常充电过程中，如果输入电源无法支持已编程或默认的充电电流和系统负载，则电源电压会降低。一旦电源
电压降至 VINDPM，输入 DPM 电流和电压环路将减小流经阻断 FET Q1 和 Q2 的输入电流，以防止电源电压进
一步下降。VINDPM 阈值可通过 I2C 寄存器进行编程，并可被完全禁用。这是通过 VINDPM_0 和 VINDPM_1 选
择位进行设置的。当器件进入该模式时，充电电流可能低于设定值，并且会设置 VINDPM_ACTIVE_STAT 位。如
果通过 2XTMR_EN 位设置了 2x 计时器，则会在 VINDPM 激活时延长安全计时器。此外，当 VINDPM 激活时，
会禁用终止。
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8.3.2 动态电源路径管理模式(DPPM)
连接有效输入源后，电源路径管理电路会持续监控输入电压和电流。流入 IN 的电流分成电池充电电流和 SYS 系
统负载的供电电流。如果充电电流和负载电流之和超过预设的最大输入电流，则输入DPM 环路会降低输入电流。
如果 SYS 降至 DPPM 电压阈值以下，则充电电流将由 DPPM 环路通过 BATFET (Q3) 降低。在 BATFET 充电电
流降至零后，如果 SYS 降至低于补充模式阈值，则器件将进入补充模式。当 DPPM 环路受控时，SYS 电压保持
在电池电压以上。当DPPM 环路激活时会禁用电池终止。
VDPPM 阈值通常比 VBAT 高100mV。VDPPM 禁用位(VDPPM_DIS = b1) 将允许充电器在 VSYS 上以较低的余
量运行。在VSYS 为VBAT+225mV 的VBAT 跟踪模式下，禁用该位将不起作用。
8.3.3 电池补充模式
在 DPPM 模式下，如果充电电流降至零并且系统负载电流增加到超过编程的输入电流限制，则 SYS 上的电压会
进一步降低。当SYS 电压降至低于电池电压至VBSUP1 时，电池会补充系统负载。当SYS 引脚上的电压在电池电
压范围内上升至 VBSUP2 时，电池停止补充系统负载。在补充模式期间，电池补充电流不受调节，但是 BATOCP
保护电路会激活（如果已启用）。在补充模式下，电池终止被禁用。为了补充系统负载，电池电压必须高于电池
欠压锁定阈值(VBUVLO)。
8.3.4 SYS 电源控制（SYS_MODE 位控制）
器件还提供通过 I2C SYS_MODE 位控制 SYS 的选项。这些位可以强制 SYS 由 BAT 供电而不是由 IN 供电（即
使 VIN > VBAT + VSLEEP）、断开 SYS 与任一电源的连接、将 SYS 下拉或保持其悬空。下表显示了基于
SYS_MODE 设置的器件行为：
表8-1. 设置
SYS_MODE
SYS 电源
IN 或BAT
SYS 下拉
说明
00
关闭，硬件复位期间除外
正常运行
强制使用BAT 电源（IN 断开连
接）
01
BAT
关闭，硬件复位期间除外
10
11
SYS 关闭–悬空
SYS 关闭–下拉
无
无
关闭
打开
SYS_MODE = 00
这是器件的默认状态/正常运行情况。如果 VIN > VUVLO、VIN > VBAT + VSLEEPZ 且 VIN < VIN_OVP，则 SYS 将由
IN 供电。如果不满足这些条件，SYS 将由 BAT 供电。仅当发生硬件复位或器件进入运输模式时，SYS 才会与 IN
或BAT 断开并被下拉。
SYS_MODE = 01
设置此配置后，如果 VBAT > VBUVLO，无论 VIN 状态如何，SYS 都将由 BAT 供电。因此，主机可以在仍根据系统
需要连接适配器的情况下更大限度减少适配器的电流消耗。如果在 VBAT < VBUVLO 时设置 SYS_MODE = 01，则
会忽略SYS_MODE = 01 设置并且器件将进入SYS_MODE = 00。同样，如果先移除再连接适配器(VIN)，器件也
将切换至SYS_MODE = 00。这样可以防止器件需要POR 才能恢复系统电源，从而支持电池充电。如果在充电期
间设置了 SYS_MODE = 01，则充电将停止，电池将根据需要开始为SYS 供电。此行为与输入适配器断开连接时
的行为类似。
SYS_MODE = 10
设置此配置后，SYS 将断开连接并保持悬空。器件保持开启和激活状态。切换 VIN (VIN < VINUVLO) 会将
SYS_MODE 复位为00。
SYS_MODE = 11
设置此配置后，SYS 将断开连接并被下拉至接地。切换VIN 会将SYS_MODE 复位为00。
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8.3.4.1 SYS 下拉控制
器件在SYS 引脚上有一个内部下拉电阻，在以下情况下启用：
表8-2. 状态
状态
说明
一旦器件进入运输模式并且断开BATFET，就会启用SYS 上的下拉电
阻
运输模式
在BATFET 和输入阻断FET 断开连接后启用SYS 上的下拉电阻，并
保持到自动唤醒计时器到期
HW_RESET
在BATFET 和输入阻断FET 断开连接后启用SYS 上的下拉电阻，并
保持到发出I2C 事务以更改SYS_MODE 或切换VIN。
SYS_MODE = 11（SYS 下拉模式）
8.3.5 SYS 调节
器件包含一个 SYS 电压调节环路。通过调节 SYS 电压，器件可防止连接到 SYS 的下游器件承受高达 VIN_OVP 的
电压。SYS 调节仅在 VIN > VUVLO 、VIN > VBAT + VSLEEPZ 且 VIN < VIN_OVP 时激活，而不是在满足
VIN_Powergood 条件时激活。
为了跟踪电池、设置为固定电压或启用直通模式，可以通过 SYS_REG 寄存器中的 SYS_REG_CTRL_2:0 位控制
SYS 电压调节目标。
在电池跟踪模式下，对于小于 3.6V 的电池，最小电压为 VMINSYS 值。随着电池电压的增加，VSYS 会调节为比电
池高225mV。如果VIN < VMINSYS 且VIN_Powergood 仍然激活，则SYS 将处于压降状态。
在固定电压模式下，SYS 电压会调节为主机设定的目标，介于 4.4V 至 4.9V 范围内。如果 VIN 电压低于 SYS 目
标电压，则器件将处于压降模式。
在直通模式下，SYS 路径不受调节，VSYS 电压等于VIN。
表8-3. SYS 电压调节设置
SYS_REG_CTRL
VSYS 目标
VBAT + 225mV（最小值3.8V）
000
001
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
直通
010（默认值）
011
100
101
110
111
8.3.6 ILIM 控制
可通过I2C 来控制输入电流限制，为此可选择ILIM 位。
如果ILIM 钳位激活，则会设置ILIM_ACTIVE_STAT 位。
MASK_ILIM 将阻止发出中断，但不会覆盖 ILIM 行为本身。ILIM 值可由主机通过 I2C 进行动态编程。100mA 和
500mA 的ILIM 设置被设计为支持标准系统的最大值。
8.3.7 保护机制
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8.3.7.1 输入过压保护
输入过压保护功能可保护器件以及连接到 SYS 和BAT 的下游元件免受输入电源过压损坏。当VIN > VIN_OVP 时，
确定存在 VIN 过压条件。在 VIN 过压条件期间，器件会关断输入 FET、导通电池放电 FET、在 INT 上发送一个
128μs 脉冲并通过 I2C 更新故障位 (VIN_OVP_FAULT_FLAG)。VIN_PGOOD_STAT 位也会受到 VIN 过压条件
的影响，因为VIN 电源正常条件将失败。一旦VIN 过压条件消失(VIN ≤VIN_OVP - VIN_OV_HYS)，VIN_OVP_STAT
位就会被清除，器件恢复正常运行。此后，如果VIN > VBAT + VSLEEPZ 且VIN > VIN_UVLO，则确定处于VIN 电源
正常条件。
8.3.7.2 电池欠压锁定
为了防止电池深度放电，器件集成了电池欠压锁定特性，当电池电压降至低于 CHARGERCTRL1 寄存器中已编程
的BUVLO 设置时，该特性将断开BAT 至SYS 路径。当VIN 上存在有效电压时，也可以读取BUVLO 状态。
8.3.7.3 系统过压保护
系统过压保护旨在防止 SYS 由于输入电源而过冲至高电压。当阈值降至低于 SYS_OVP_FALLING 阈值时，
SYS_OVP 将短暂断开阻断FET 并重新连接。
SYS_OVP_RISING 阈值通常为目标 SYS 电压的 105%，SYS_OVP_FALLING 阈值通常为目标 SYS 电压的
102.5%。
8.3.7.4 系统短路保护
当有效的适配器连接到器件时，器件将使输入阻断 FET 导通 5ms 并且会检测到 SYS 引脚短路（SYS 上的电压
<1.6V）。在这种情况下，器件将使输入 FET 关断约 200μs，再使其重新导通 5ms，以便 SYS 上升到 1.6V 以
上。如果10 次尝试后，SYS 短路仍然存在，器件将关闭SYS，直到再次连接适配器。
8.3.7.5 电池过流保护
为了保护器件免受过流影响并防止电池放电电流过大，器件会检测电池 FET 上的电流是否超过IBAT_OCP。如果
达到 BATOCP 限制，则电池放电 FET 将关断并且器件开始以断续模式运行，在因过流条件进行关断后重新启用
BATFET tREC_SC (250 ms)。如果在 2s 窗口内连续重试 4 到 7 次时后触发过流条件，则 BATFET 应保持关断状
态，直到连接有效的 VIN (VIN = VIN_POWERGOOD)。如果在已存在 VIN 的补充模式下出现过流条件和断续运
行情况，则必须切换VIN 才能启用BATFET 并开始另一个检测周期。
8.3.7.6 安全计时器和看门狗计时器
在每个充电周期模式（预充电或快速充电）开始时，器件启动相应的模式安全计时器。如果在编程的安全时间之
前没有终止充电，tMAXCHG 到期，或器件在 tPRECHG 到期前未退出预充电模式，则会禁用充电。预充电安全时间
t
PRECHG 为 tMAXCHG 的 25%。当发生安全计时器故障时，会在 INT 引脚上发送单个 128μs 脉冲，并会通过 I2C
更新状态寄存器的STAT 和FAULT 位。
为了清除安全计时器故障，必须切换充电使能位或输入电源。
如果安全计时器已到期，器件将产生中断并更新寄存器映射中的 SAFETY_TMR_FAULT_FLAG 位。安全计时器
持续时间可通过 SAFETY_TIMER_1:0 位进行编程。当安全计时器激活时，更改安全计时器持续时间会复位安全
计时器。器件还包含一个 2XTMR_EN 位，该位可使安全计时器持续时间加倍，以防当 SYS 上的高负载（DPM
工作模式，因此启用 VDPPM）、VINDPM、热调节或 NTC (JEITA) 条件导致充电电流降低时安全计时器过早到
期。如果设置了 2XTMR_EN 位，当 CC 或 CV 之外的任何环路激活时，允许计时器以半速运行。在 CC 模式期
间，如果电池电压下降而将充电器推入预充电模式，（由于电池负载过大、发生过热事件等原因）安全计时器将
通过预充电使计数复位，然后使快速充电安全计时器复位。如果器件在预充电、CC 或CV 模式下进入了电池补充
模式，而充电器未被禁用，则器件将暂停安全计时器，直到充电可以再次恢复。这会阻止在引起补充条件时将安
全计时器复位。
除了安全计时器之外，器件还有一个看门狗计时器可通过 I2C 接口监控主机。默认情况下会启用看门狗计时器，
主机可通过 I2C 事务禁用看门狗计时器。一旦接收到初始事务，看门狗计时器就会启动。主机使用 I2C 接口通过
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任何事务使看门狗计时器复位。如果看门狗计时器到期而没有从 I2C 接口复位，则所有充电器参数寄存器
（ICHG、IPRECHARGE、ITERM、VLOWV 等）都会复位为默认值。在仅电池模式下或存在适配器时，可以通
过WATCHDOG_SEL_1:0 位设置看门狗计时器。
表8-4. 看门狗设置
WATCHDOG_SEL_1:0
操作
器件只会在最后一个I2C 事务的160s 后执行软件复位
00
器件将在最后一个I2C 事务的160s 后发出HW_Reset
器件将在最后一个I2C 事务的40s 后发出HW_Reset
完全禁用看门狗功能
01
10
11
8.3.7.7 过热保护和热调节
在运行过程中，为了防止器件因过热而损坏，会监控裸片的结温 TJ。当 TJ 达到 TSHUT_RISING 时，器件停止充电
操作，并且VSYS 关闭。如果在向器件（电池或适配器）供电之前 TJ > TSHUT_RISING，无论TSMR 引脚如何，输
入FET 和BATFET 都不会导通。此后，当温度降至低于 TSHUT_FALLING 时，如果存在VIN 或处于仅电池模式，器
件将自动上电。
在充电过程中，为了防止器件过热，器件会监控裸片的结温，并在 TJ 达到热调节阈值 (TREG) 时根据
THERM_REG 设置所设置的位减小充电电流。如果充电电流降至 0，则电池会提供为 SYS 输出供电所需的电
流。可通过I2C 禁用热调节。
确保系统功率损耗在器件的限制范围内。可以使用以下公式计算器件的功率损耗：
PDISS = PSYS + PBAT
其中：
PSYS = (VIN –VSYS) * IIN
PBAT = (VSYS –VBAT) * IBAT
可使用以下公式，根据预期的电路板性能估算裸片结温TJ：
TJ = TA + θJA * PDISS
θJA 在很大程度上取决于电路板布局布线。更多有关新旧热指标的信息，请参阅IC 封装热指标应用报告。在典型
条件下，处于这种状态的时间非常短。
8.3.8 按钮唤醒和复位输入
通过 TSMR 引脚实现的按钮功能有三个主要功能。首先，可将其用于使器件从运输模式等超低功耗模式唤醒。其
次，可将其用作按钮短按检测器，在按住驱动 TSMR 引脚的按钮达到 Wake1、Wake2 或长按持续时间时向主机
发送中断。这样可以在终端应用中实现不同的功能，例如菜单选择和控制。最后，可将其用于在检测到按钮长按
操作后使器件进入运输模式或通过执行下电上电/硬件复位（关闭 SYS 并自动重新上电）来复位系统。可通过 I2C
对按钮短按和长按持续时间的时序进行编程来提高灵活性，并可让系统设计人员自定义特定应用的终端用户体
验。请注意，如果在特定计时器激活且尚未过期时通过 I2C 更改了该计时器的持续时间，则新的编程值将被忽
略，直到计时器到期和/或通过新的按钮操作复位。在仅电池模式下，器件将以脉冲方式自动开启 TSMR 电流源
（持续时间为tTS_DUTY_ON），并关闭（持续时间为tTS_DUTY_OFF），以便检查是否按下了按钮。如果记录了按钮
按压操作，器件将开始针对 Wake1、Wake2 或长按持续时间进行计数。只要通过 EN_PUSH 位启用了此按钮按
压检测例程，便会在仅电池模式下运行此例程。当存在有效的适配器时，TSMR 电流源会始终开启以监控充电。
8.3.8.1 按钮唤醒或按钮短按功能
有两个可编程的唤醒或按钮短按计时器：WAKE1 和 WAKE2。除了发出中断和更新唤醒寄存器之外，在 tWAKE1
或 tWAKE2 持续时间内不会执行任何特定的操作。对于按下按钮时从运输模式唤醒的事件，按钮处于低电平的时长
必须达到tshipwake 之后才能让器件启用SYS 轨。
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如果在 tshipwake 计时器到期之前连接了有效的VIN (VIN > VUVLO)，则无论 TS/MR 或唤醒计时器状态如何，器件都
将立即退出运输模式。更多详细信息，请参阅节8.5。
8.3.8.2 按钮复位或按钮长按功能
根据按钮长按操作寄存器位上的配置设置，器件将执行运输模式进入或硬件复位，或完全忽略按钮长按操作。
tRESTART
TS/MR
VIN
128us
INT
VSYS
SW Reset
PB_LPRESS_ACTION
01 – Hardware Reset
Don’t care
Default
图8-4. 按钮长按复位
Shipmode enabled when
TS/MR is high
TS/MR
VIN
INT
128 us
SYS
SHIPMODE
Ready to Enter Shipmode
Don’t care
PB_LPRESS_ACTION
图8-5. 按钮长按运输模式
8.3.9 面向硬件复位的15 秒超时
根据 I2C 寄存器位 WATCHDOG_15S_ENABLE，器件可以按照按钮长按或 HW_RESET 的方式执行硬件复位/下
电上电。这个 15 秒的看门狗或超时在 VIN > VVBAT + VSLEEPZ 时开启，因此仅当已连接充电器且
VIN_PGOOD_STAT 被置位后主机未响应时才会发生硬件复位。
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如果已连接充电器且主机在 15 秒看门狗到期前做出响应，器件将继续正常运行，并启动正常的 50 秒看门狗计时
器（如果已启用）。可通过I2C 使用WATCHDOG_15S_ENABLE 位启用/禁用15 秒看门狗。
8.3.10 硬件复位
BQ21080 能够进行硬件复位以对系统执行完整的下电上电。当 MCU 或主机上的软复位无效时，此功能特别有
用。以下是硬件复位期间的事件序列：
1. 关断（如果存在适配器）输入阻断FET (Q1/Q2)
2. 关断电池FET (Q3)
3. 启用SYS 上的下拉电阻
4. 启动自动唤醒计时器
5. 一旦自动唤醒计时器到期，断开SYS 上的下拉电阻
6. 将所有寄存器复位为默认值
7. 导通电池FET 和输入FET（如果适用）
8.3.11 软件复位
当通过看门狗操作（可通过 WATCHDOG_SEL 位配置）或寄存器复位（可通过 REG_RST 位配置）发出软件复
位时，器件会将所有寄存器复位为默认值。还会加载通过 OTP 存储器加载的任何位。如果器件正在等待进入运输
模式（满足所有进入运输模式的条件，但移除适配器除外），硬件或软件复位将取消待处理的运输模式请求。如
果通过I2C 写入了运输模式请求，则主机可以在进入运输模式之前通过清除该位来取消进入运输模式。
8.3.12 中断指示器(/INT) 引脚
器件有一个开漏输出可指示其状态并且仅在器件完全启动至有效状态后才有效。如果器件开始出现故障，则不会
发送中断。
/INT 引脚通常处于高阻抗状态，并在出现中断条件时被拉至低电平128μs。当发生故障或状态变化或任何产生中
断的其他条件时，会在/INT 上发送128μs 脉冲（/INT 引脚下拉）来通知主机。
可通过 I2C 屏蔽中断。如果在中断被屏蔽时发生中断条件，则不会发送中断脉冲。如果在故障条件仍然存在的情
况下取消屏蔽中断，则在取消屏蔽后且发生 /INT 触发条件之前不会发送中断脉冲。下表列出了可通过 I2C 屏蔽的
中断。
表8-5. 屏蔽位
屏蔽位
操作
ILIM_INT_MASK
VDPM_INT_MASK
TS_INT_MASK
当发生ILIM 限制时不发出/INT 脉冲
当VINDPM 或DDPM 激活时不发出/INT 脉冲
当发生任何TS 事件时不发出/INT 脉冲。
TREG_INT_MASK
PG_INT_MASK
BAT_INT_MASK
当TREG 正在主动降低电流时不发出/INT 脉冲
当VIN 满足VIN_PG 条件时不发出/INT 脉冲
触发BATOCP 或BUVLO 事件时不发出/INT 脉冲
当充电状态在任何时候发生变化时不发送中断。
CHG_STATUS_INT_MASK
8.3.13 外部NTC 监控(TS)
8.3.13.1 TS 偏置和功能
此器件可配置为满足 JEITA 要求或仅仅是更简单的高温/低温功能。此外，可通过 TS_EN 位禁用 TS 充电器控制
功能。这只会禁用 TS 充电操作，但仍会根据 TS 电压报告故障。为了满足 JEITA 要求，需监控四个温度阈值：
低温电池阈值、凉温电池阈值、暖温电池阈值和高温电池阈值。这些温度对应于“电气特性”表中的 VCOLD、
VCOOL、VWARM 和 VHOT 阈值。当 VTS < VHOT 或 VTS > VCOLD 时，充电和安全计时器会暂停。当 VCOOL
<
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VTS < VCOLD 时，充电电流会降至 TS_Setting 寄存器/位 TS_ICHG_0 中编程的值。当 VHOT < VTS < VWARM 时，
根据TS_Setting 寄存器中TS_VRCG_0 位编程的值，电池调节电压将降低100mV 或200mV。
对于不需要TS 功能的器件，将一个10kΩ 电阻连接到TS 引脚。
此器件上存在一个有源电压钳位，可防止 TSMR 引脚上的电压上升到 VTS_CLAMP 阈值以上。当 TSMR 引脚悬
空时，这将会特别开启。当该钳位激活时，会设置 TS_OPEN_STAT 位。无论 TS_EN 位如何，这也将开启。只
要不写入TS_INT 屏蔽，中断就会生效。
TS_HOT/TS_COLD、TS_WARM 和 TS_COOL 位将允许调整这些阈值。迟滞也会随这些阈值一起变化。当
TS_WARM 条件出现时，器件会将电池目标调节电压降低TS_VRCG，但不会修改VBAT_CTRL 寄存器。
当 TSMR 引脚达到 TS_COOL 条件时，TS_ICHG 位将根据寄存器映射中描述的系数降低充电电流。TREG 功能
仍将基于这个降低的阈值。
当TSMR 引脚达到TS_WARM 阈值时，TS_VRCG_0 位将降低充电电压。该系数将基于寄存器映射。
在充电过程中检测到按钮被按下（TSMR 引脚为低电平）时，充电将暂停，直到按钮再次变为高电平。在任何TS
故障中禁用充电时，也会禁用涓流充电。在电流减小（凉温）的TS 故障中，不会改变涓流充电电流。
8.3.14 I2C 接口
BQ21080 器件使用完全符合标准的 I2C 接口来编程和读取控制参数、状态位等。I2C 是由 Philips Semiconductor
开发的 2 线制串行接口（请参阅 I2C 总线规范，版本2.1，2000 年1 月）。总线由数据线 (SDA) 和时钟线 (SCL)
以及上拉结构组成。当总线空闲时，SDA 和 SCL 线都被拉高。所有与 I2C 兼容的器件通过开漏 I/O 引脚、SDA
和 SCL 连接到 I2C 总线。控制器器件（通常是微控制器或数字信号处理器）可控制总线。控制器负责产生 SCL
信号和器件地址。控制器还会产生指示数据传输开始和停止的特定条件。外设器件在控制器器件的控制下通过总
线接收和发送数据。
BQ21080 用作外设，并且支持 I2C 总线规范中定义的以下数据传输模式：标准模式 (100kbps) 和快速模式
(400kbps)。该接口增加了电池充电解决方案的灵活性，使大多数功能都能够根据瞬时应用要求编程为新值。
只要VBAT 或VIN 电压保持在其各自的UVLO 电平以上，寄存器内容便会保持不变。
标准模式和快速模式的数据传输协议完全相同，因此在本文档中将它们称为 F/S 模式。BQ21080 器件的7 位地址
为0×6A（移位后的8 位地址为0xD4）。
8.3.14.1 F/S 模式协议
控制器通过产生启动条件来启动数据传输。启动条件是当 SCL 为高电平时在 SDA 线上发生从高到低的转换，如
图8-6 所示。所有与I2C 兼容的器件都应识别启动条件。
DATA
CLK
S
P
START Condition
STOP Condition
图8-6. START 和STOP 条件
控制器随后产生SCL 脉冲，并在SDA 线上发送8 位地址和读取/写入方向位R/W。在所有传输期间，控制器确保
数据有效。有效数据条件要求 SDA 线在时钟脉冲的整个高电平期间保持稳定（请参阅图 8-7）。所有器件都识别
控制器发送的地址，并将其与内部固定地址进行比较。只有具有匹配地址的外设器件才会通过在第九个 SCL 周期
的整个高电平期间拉低 SDA 线来生成确认（请参阅图 8-8）。在检测到该确认时，控制器便知道已建立与外设的
通信链路。
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DATA
CLK
Data Line
Stable;
Data Valid
Change
of Data
Allowed
图8-7. 串行接口上的位传输
控制器产生更多的 SCL 周期，以便向外设发送数据（R/W 位为0）或从外设接收数据（R/W 位为1）。在任一种
情况下，接收器都需要确认发送器发送的数据。因此，确认信号可由控制器或外设产生，具体取决于哪一方是接
收器。9 位有效数据序列包含 8 个数据位和 1 个确认位，可根据需要继续。为了用信号指示数据传输结束，控制
器通过在SCL 线处于高电平期间将SDA 线从高电平拉低来产生停止条件（请参阅图8-6）。此操作将释放总线并
停止与寻址的外设之间的通信链路。所有与 I2C 兼容的器件都必须识别停止条件。在收到停止条件后，所有器件
都知道总线已释放，并等待启动条件，接着是匹配的地址。如果事务提前终止，控制器需要发送一个停止条件来
防止外设I2C 逻辑保持在不正确的状态。尝试从本节中未列出的寄存器地址读取数据会导致读出FFh。
Data Output
by Transmitter
Not Acknowledge
Data Output
by Receiver
Acknowledge
SCL From
Controller
1
2
7
8
9
S
START
Condition
Clock Pulse for
Acknowledgement
图8-8. I2C 总线上的确认
Recognize START or
REPEATED START
Condition
Recognize STOP or
REPEATED START
Condition
Generate ACKNOWLEDGE
Signal
Acknowledgement
signal from peripheral
P
MSB
SDA
Sr
Address
Acknowledgement
signal from peripheral
R/W
7
1
2
8
9
1
2
8
9
SCL S or Sr
P or Sr
ACK
ACK
图8-9. 总线协议
8.4 器件功能模式
BQ21080 有四种主要的工作模式：电池模式、运输模式、电源连接到 IN 时的充电/适配器模式，以及关断模式。
下表总结了在每种工作模式下激活的功能。
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表8-6. 基于主工作模式的功能可用性
充电/适配器模式
功能
电池模式
运输模式
关断模式
否
输入过压保护
输入欠压
是
是
否
是
是
是
是
是，如果已启用
是
是，如果已启用
电池过流
是
否
电池欠压
是
否
否
否
否
否
否
否
是
否
否
否
输入DPM
是，如果已启用
是，如果已启用
是
否
否
动态电源路径管理
否
否
BATFET
是
否
TS 测量
是
否
否
是，如果已启用
是（寄存器值）
电池充电
否
否
否
ILIM
否
是，如果已启用
按钮输入
INT 输出
I2C
是
是
是
否
是
是
否
否
8.5 寄存器映射
8.5.1 I2C 寄存器
表 8-7 列出了 I2C 寄存器的存储器映射寄存器。表 8-7 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的位置，并
且不应修改寄存器内容。
表8-7. I2C 寄存器
偏移
首字母缩写
寄存器名称
节
0h
STAT0
充电器状态
STAT0 寄存器（偏移= 0h）[复位= X]
STAT1 寄存器（偏移= 1h）[复位= X]
FLAG0 寄存器（偏移= 2h）[复位= X]
1h
2h
3h
STAT1
充电器状态和故障
充电器标志寄存器
电池电压控制
FLAG0
VBAT_CTRL
VBAT_CTRL 寄存器（偏移= 3h）[复位=
46h]
4h
5h
6h
ICHG_CTRL
快速充电电流控制
充电器控制0
ICHG_CTRL 寄存器（偏移= 4h）[复位=
05h]
CHARGECTRL0
CHARGECTRL1
CHARGECTRL0 寄存器（偏移= 5h）[复位=
2Ch]
充电器控制1
CHARGECTRL1 寄存器（偏移= 6h）[复位=
56h]
7h
8h
9h
Ah
Bh
IC_CTRL
IC 控制
IC_CTRL 寄存器（偏移= 7h）[复位= 84h]
TMR_ILIM 寄存器（偏移= 8h）[复位= 4Dh]
SHIP_RST 寄存器（偏移= 9h）[复位= 11h]
SYS_REG 寄存器（偏移= Ah）[复位= 40h]
TMR_ILIM
SHIP_RST
SYS_REG
TS_CONTROL
计时器和输入电流限制控制
运输模式、复位和按钮控制
SYS 调节电压控制
TS 控制
TS_CONTROL 寄存器（偏移= Bh）[复位=
00h]
Ch
MASK_ID
掩码和器件ID
MASK_ID 寄存器（偏移= Ch）[复位= C0h]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表8-8 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
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表8-8. I2C 访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
读取
RC
R
C
读取
以清除
写入类型
W
W
写入
复位或默认值
-n
复位后的值或默认值
8.5.1.1 STAT0 寄存器（偏移= 0h）[复位= X]
STAT0 如表8-9 所示。
返回到汇总表。
表8-9. STAT0 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7
TS_OPEN_STAT
R
X
TS 开路状态
1b0 = TSMR 引脚未开路
1b1 = TSMR 引脚开路
6-5
CHG_STAT_1:0
R
X
充电状态指示灯
2b00 = 启用充电时未充电。
2b01 = 恒定电流充电（涓流充电/预充电或处于快速充电模式）
2b10 =恒定电压充电
2b11 = 充电完成或由主机禁用充电。
4
3
2
1
0
ILIM_ACTIVE_STAT
R
R
R
X
X
X
X
X
输入电流限制激活
1b0 = 未激活
1b1 = 激活
VDPPM_ACTIVE_STAT
VINDPM_ACTIVE_STAT
VDPPM 模式激活
1b0 = 未激活
1b1 = 激活
VINDPM 模式激活
1b0 = 未激活
1b1 = 激活
THERMREG_ACTIVE_ST R
AT
热调节激活
1b0 = 未激活
1b1 = 激活
VIN_PGOOD_STAT
R
VIN 电源正常
1b0 = VIN 电源不正常
1b1 = VIN 电源正常
8.5.1.2 STAT1 寄存器（偏移= 1h）[复位= X]
STAT1 如表8-10 所示。
返回到汇总表。
表8-10. STAT1 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7
VIN_OVP_STAT
R
1b0
VIN_OVP 故障
1b0 = 未激活
1b1 = 激活
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表8-10. STAT1 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
6
BUVLO_STAT
R
X
电池UVLO 状态
1b0 = 未激活
1b1 = 激活
5
RESERVED
R
R
X
保留
4-3
TS_STAT_1:0
2b00
TS 状态
2b00 = 正常
2b01 = VTS < VHOT 或VTS > VCOLD（充电已暂停）
2b10 = VCOOL < VTS < VCOLD（充电电流减小由TS_Registers 设
置的值）
2b11 = VWARM > VTS > VHOT（充电电压降低由TS_Registers 设
置的值）
2
1
0
SAFETY_TMR_FAULT_F RC
LAG
1b0
1b0
1b0
仅在切换CE 后清除安全计时器超时故障。
1b0 = 未激活
1b1 = 激活
WAKE1_FLAG
WAKE2_FLAG
RC
RC
Wake 1 计时器标志
1b0 = 不符合Wake 1 条件
1b1 = 符合Wake 1 条件
Wake 2 计时器标志
1b0 = 不符合Wake 2 条件
1b1 = 符合Wake 2 条件
8.5.1.3 FLAG0 寄存器（偏移= 2h）[复位= X]
FLAG0 如表8-11 所示。
返回到汇总表。
表8-11. FLAG0 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7
TS_FAULT
RC
X
TS_Fault
1b0 = 未检测到TS 故障
1b1 = 检测到TS 故障
6
5
4
3
2
1
0
ILIM_ACTIVE_FLAG
RC
RC
X
X
X
X
X
X
X
ILIM 激活
1b0 = 未检测到ILIM 故障
1b1 = 检测到ILIM 故障
VDPPM_ACTIVE_FLAG
VDPPM 标志
1b0 = 未检测到VDPPM 故障
1b1 = 检测到VDPPM 故障
VINDPM_ACTIVE_FLAG RC
VINDPM 标志
1b0 = 未检测到VINDPM 故障
1b1 = 检测到VINDPM 故障
THERMREG_ACTIVE_FL RC
AG
热调节标志
1b0 = 未检测到热调节
1b1 = 发生了热调节
VIN_OVP_FAULT_FLAG RC
VIN_OVP 标志
1b0 = 未检测到VIN_OVP 故障
1b1 = 检测到VIN_OVP 故障
BUVLO_FAULT_FLAG
BAT_OCP_FAULT
RC
RC
电池欠压标志
1b0 = 未检测到电池欠压故障
1b1 = 检测到电池欠压故障
电池过流保护
1b0 = 未检测到电池过流情况
1b1 = 检测到电池过流情况
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8.5.1.4 VBAT_CTRL 寄存器（偏移= 3h）[复位= 46h]
表8-12 中显示了VBAT_CTRL。
返回到汇总表。
表8-12. VBAT_CTRL 寄存器字段描述
位
7
字段
类型
复位
说明
RESERVED
VBATREG_6:0
R/W
1b0
保留
6-0
7b1000110
读/写
电池稳压电压VBATREG= 3.5V + VBATREG_CODE * 10mV。最大
可编程电压= 4.65V
8.5.1.5 ICHG_CTRL 寄存器（偏移= 4h）[复位= 05h]
表8-13 中显示了ICHG_CTRL。
返回到汇总表。
表8-13. ICHG_CTRL 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7
CHG_DIS
1b0
读/写
充电禁用
1b0 = 电池充电启用
1b1 = 电池充电禁用
6-0
ICHG_6:0
7b0000101
读/写
对于ICHG <= 35mA = ICHGCODE +5mA 对于ICHG > 35mA = 40+
((ICHGCODE-31)*10)mA。最大输出电流为800mA
8.5.1.6 CHARGECTRL0 寄存器（偏移= 5h）[复位= 2Ch]
CHARGECTRL0 如表8-14 所示。
返回到汇总表。
表8-14. CHARGECTRL0 寄存器字段说明
位
7
字段
类型
复位
1b0
1b0
说明
RESERVED
IPRECHG
R/W
保留
6
读/写
预充电电流= x 次终止
1b0 = 预充电2 次终止
1b1 = 预充电终止
5-4
ITERM_1:0
2b10
读/写
终止电流= Icharge 百分比
2b00 = 禁用
2b01 = ICHG 的5%
2b10 = ICHG 的10%
2b11 = ICHG 的20%
3-2
1-0
VINDPM_1:0
2b11
2b00
读/写
读/写
VINDPM 电平选型
2b00 = 4.2V
2b01 = 4.5V
2b10 = 4.7V
2b11 = 禁用
THERM_REG_1:0
热调节阈值
2b00 = 100C
2b11 = 禁用
8.5.1.7 CHARGECTRL1 寄存器（偏移= 6h）[复位= 56h]
CHARGECTRL1 如表8-15 所示。
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返回到汇总表。
表8-15. CHARGECTRL1 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7-6
IBAT_OCP_1:0
2b01
读/写
电池放电电流限制
2b00 = 500mA
2b01 = 1000mA
2b10 = 1500mA
2b11 = 禁用
5-3
BUVLO_2:0
3b010
读/写
电池欠压锁定下降阈值。
3b000 = 3.0V
3b001 = 3.0V
3b010 = 3.0V
3b011 = 2.8V
3b100 = 2.6V
3b101 = 2.4V
3b110 = 2.2V
3b111 = 2.0V
2
1
0
CHG_STATUS_INT_MAS
K
1b1
1b1
1b0
读/写
读/写
读/写
屏蔽充电状态中断
1b0 = 只要充电状态发生变化，就启用充电状态中断。
1b1 = 屏蔽充电状态中断
ILIM_INT_MASK
屏蔽ILIM 故障中断
1b0 = 启用ILIM 中断
1b1 = 屏蔽ILIM 中断
VDPM_INT_MASK
屏蔽VINDPM 和VDPPM 中断
1b0 = 启用VINDPM 和VDPPM 中断
1b1 = 屏蔽VINDPM 和VDPPM 中断
8.5.1.8 IC_CTRL 寄存器（偏移= 7h）[复位= 84h]
IC_CTRL 如表8-16 所示。
返回到汇总表。
表8-16. IC_CTRL 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7
TS_EN
1b1
读/写
TS 自动功能
1b0 = TS 自动功能被禁用（只有充电控制被禁用。TS 监控已启用）
1b1 = TS 自动功能已启用
6
5
4
VLOWV_SEL
VRCH_0
1b0
1b0
1b0
读/写
读/写
读/写
预充电电压阈值(VLOWV)
1b0 = 3V
1b1 = 2.8V
再充电电压阈值
1b0 = 100mV
1b1 = 200mV
2XTMR_EN
计时器慢速
1b0 = 计时器在任何时间都不会减慢
1b1 = 计时器在CC 或CV 之外的任何控制下减慢2 倍
3-2
1-0
SAFETY_TIMER_1:0
WATCHDOG_SEL_1:0
2b01
2b00
读/写
读/写
快速充电计时器
2b00 = 3 小时快速充电
2b01 = 6 小时快速充电
2b10 = 12 小时快速充电
2b11 = 禁用安全计时器
看门狗选择
2b00 = 160s 默认寄存器值
2b01 = 160s HW_RESET
2b10 = 40s HW_RESET
2b11 = 禁用看门狗功能
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8.5.1.9 TMR_ILIM 寄存器（偏移= 8h）[复位= 4Dh]
TMR_ILIM 如表8-17 所示。
返回到汇总表。
表8-17. TMR_ILIM 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7-6
MR_LPRESS_1:0
2b01
读/写
按钮长按时长计时器
2b00 = 5s
2b01 = 10s
2b10 = 15s
2b11 = 20s
5
MR_RESET_VIN
AUTOWAKE_1:0
1b0
读/写
读/写
硬件复位条件
1b0 = 满足长按时长时发送复位
1b1 = 满足长按时长和VIN_Powergood 时发送复位
4-3
2b01
自动唤醒计时器重启
2b00 = 0.5s
2b01 = 1s
2b10 = 2s
2b11 = 4s
2-0
ILIM_2:0
3b101
读/写
输入电流限制设置
3b000 = 50mA
3b001 = 100mA（最大值）
3b010 = 200mA
3b011 = 300mA
3b100 = 400mA
3b101 = 500mA（最大值）
3b110 = 700mA
3b111 = 1100mA
8.5.1.10 SHIP_RST 寄存器（偏移= 9h）[复位= 11h]
SHIP_RST 如表8-18 所示。
返回到汇总表。
表8-18. SHIP_RST 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7
REG_RST
1b0
读/写
软件复位
1b0 = 不执行任何操作
1b1 = 软件复位
6-5
4-3
EN_RST_SHIP_1:0
2b00
2b10
读/写
读/写
运输模式启用和硬件复位
2b00 = 不执行任何操作
2b01 = 启用关断模式，在适配器上唤醒仅插入
2b10 = 启用运输模式，仅在按下按钮或插入适配器时唤醒
2b11 = 硬件复位
PB_LPRESS_ACTION_1:
0
按钮长按操作
2b00 = 不执行任何操作
2b01 = 硬件复位
2b10 = 启用运输模式
2b11 = 启用关断模式
2
1
WAKE1_TMR
WAKE2_TMR
1b0
1b0
读/写
读/写
Wake 1 计时器设置
1b0 = 300ms
1b1 = 1s
Wake 2 计时器设置
1b0 = 2s
1b1 = 3s
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表8-18. SHIP_RST 寄存器字段说明(continued)
位
字段
EN_PUSH
类型
复位
说明
0
1b1
读/写
仅在电池上启用按钮和复位功能
1b0 = 禁用
1b1 = 启用
8.5.1.11 SYS_REG 寄存器（偏移= Ah）[复位= 40h]
SYS_REG 如表8-19 所示。
返回到汇总表。
表8-19. SYS_REG 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7-5
SYS_REG_CTRL_2:0
3b010
读/写
SYS 调节电压
3b000 = 电池跟踪模式
3b001 = 4.4V
3b010 = 4.5V
3b011 = 4.6V
3b100 = 4.7V
3b101 = 4.8V
3b110 = 4.9V
3b111 = 直通（VSYS 为VIN）
4
R/W
1b0
保留
保留
3-2
SYS_MODE_1:0
2b00
读/写
设置SYS 在任何状态（SHIPMODE 除外）下的供电方式
2b00 = SYS 由VIN 或VBAT 供电（如果存在）
2b01 = SYS 仅由VBAT 供电，即使VIN 存在
2b10 = SYS 断开连接且保持悬空
2b11 = SYS 与下拉电阻断开连接
1
0
WATCHDOG_15S_ENAB
LE
1b0
1b0
读/写
读/写
I2C 看门狗
1b0 = 禁用模式
1b1 = 如果在VIN 插入后没有I2C 事务，则在15 秒后执行硬件复位
VDPPM_DIS
禁用VDPPM
1b0 = 启用VDPPM
1b1 = 禁用VDPPM
8.5.1.12 TS_CONTROL 寄存器（偏移= Bh）[复位= 00h]
TS_CONTROL 如表8-20 所示。
返回到汇总表。
表8-20. TS_CONTROL 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7-6
TS_HOT
2b00
读/写
TS 热阈值寄存器
2b00 = 默认值60C
2b01 = 65C
2b10 = 50C
2b11 = 45C
5-4
TS_COLD
TS_WARM
2b00
1b0
读/写
读/写
TS 冷阈值寄存器
2b00 = 默认值0C
2b01 = 3C
2b10 = 5C
2b11 =-3C
3
TS 热阈值
1b0 = 默认45C
1b1 = 禁用
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表8-20. TS_CONTROL 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
2
TS_COOL
1b0
读/写
TS 冷阈值寄存器
1b0 = 默认10C
1b1 = 禁用
1
0
TS_ICHG
TS_VRCG
1b0
1b0
读/写
读/写
按TS 函数
1b0 = 0.5*ICHG
1b1 = 0.2*ICHG 降低时的快速充电电流
热启动期间减少的目标电池电压
1b0 = VBATREG -100mV
1b1 = VBATREG -200mV
8.5.1.13 MASK_ID 寄存器（偏移= Ch）[复位= C0h]
MASK_ID 如表8-21 所示。
返回到汇总表。
表8-21. MASK_ID 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
7
TS_INT_MASK
1b1
读/写
屏蔽TS
1b0 = 启用TS 中断
1b1 = 屏蔽TS 中断
6
5
TREG_INT_MASK
BAT_INT_MASK
PG_INT_MASK
Device_ID
1b1
读/写
读/写
读/写
R
屏蔽TREG
1b0 = 启用TREG 中断
1b1 = 屏蔽TREG 中断
1b0
屏蔽BATOCP 和BUVLO
1b0 = 启用BOCP 和BUVLO 中断
1b1 = 屏蔽BOCP 和BUVLO 中断
4
1b0
屏蔽PG 和VINOVP
1b0 = 使能PG 和VINOVP 中断
1b1 = 屏蔽PG 和VINOVP 中断
3-0
4b0000
器件ID
4b0000 = BQ21080
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9 应用和实施
备注
以下应用部分中的信息不属于 TI 元件规格，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客户负责确定元件是否
适合其用途，以及验证和测试其设计实现以确认系统功能。
9.1 应用信息
BQ21080 的典型应用包括配置为 I2C 控制型单节锂离子电池充电器的器件以及电源路径管理器或智能手表和无线
耳机等电池应用。可将电池热敏电阻连接到TS 引脚，允许器件监控电池温度并根据需要控制充电。
系统设计人员可将 TS/MR 引脚输入连接到按钮，以便在按下按钮时向主机发送中断，或允许应用终端用户重置系
统。
9.2 典型应用
SYS
IN
Regulated
Load
VBUS
10uF
1uF
/INT
Device
Control
SCL
SDA
BAT
Host
1uF
+
–
VIO
TS/MR
NTC
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GND
图9-1. 典型应用
9.2.1 设计要求
表9-1 展示了以下设计示例的设计要求。
表9-1. 设计参数
参数
值
5V
IN 电源电压
4.2V
电池稳压电压
9.2.2 详细设计过程
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9.2.2.1 输入(IN/SYS) 电容器
X7R 或 X5R 等低 ESR 陶瓷电容器是输入去耦电容器的理想选择，应尽可能靠近 IC 的电源引脚和接地引脚放
置。由于电容器的电压降额，建议针对通常可以在 5V 下运行的 IN 和 SYS 引脚使用额定电压为 25V 的电容器。
降额后，最小电容必须高于1μF。
9.2.2.2 TS
为了尽可能降低由于接地板线路上的 IR 压降而导致的 TS 测量误差，NTC 的接地连接必须尽可能靠近器件的
GND 引脚或与其连接的开尔文检测点。
如果系统设计人员不希望使用TS 功能进行充电控制，则必须在TS 与地之间连接一个10kΩ电阻。
9.2.2.3 推荐的无源器件
表9-2. 无源元件
最小值
标称值
最大值
单位
μF
μF
μF
CSYS
CBAT
CIN
1
10
100
SYS 引脚上的电容
BAT 引脚上的电容
IN 输入旁路电容
1
1
1
1
-
10
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9.2.3 应用曲线
CIN = 1µF，COUT = 10µF，VIN = 5V，VOUT = 3.8V，ICHG = 10mA（除非另有说明）
VIN = 5V
VIN = 5V
VBAT = 3.6 V
VBAT = 悬空
图9-3. 通过插入VIN 电源从关断模式上电
图9-2. 在没有电池的情况下通过插入IN 电源进行上电
VBAT = 3.8 V
VIN = 0V →5V
MR_LPRESS = 00（5s 长按计时器）
图9-4. 通过插入VIN 从运输模式上电
图9-5. 通过按下/TSMR 按钮从运输模式上电
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MR_LPRESS = 00（5s 长按计时器）
MR_LPRESS = 00（5s 长按计时器），
PB_LPRESS_ACTION = 10
PB_LPRESS_ACTION = 01（硬件复位）
图9-7. 通过长按按钮进入运输模式
图9-6. 通过按下/TSMR 进行硬件复位
图9-8. 通过I2C 进行硬件复位
EN_RST_SHIP = 01（启用关断模式，仅在插入适配器时唤
醒）
图9-9. 移除VIN 时进入关断模式
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EN_RST_SHIP = 10（启用关断模式，仅在插入适配器时唤
醒）
VIN = 0V →5V →0V
图9-11. /INT 上的电源正常中断
图9-10. 移除VIN 时进入运输模式
VIN = 0V
SYS_REG_CTRL = 000 →111（步进）
PB_LPRESS_ACTION = 11（启用关断模式）
MR_LPRESS = 00（5 秒）
图9-13. SYS 调节扫描
图9-12. 通过长按按钮进入关断模式
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VIN = 5V
SYS_MODE = 00 →01 →10 →11
图9-15. 存在VIN 时的Wake1 中断
图9-14. SYS 模式扫描
VIN = 5V
VIN = 5V
MR_LPRESS = 00（5 秒）
PB_LPRESS_ACTION = 硬件复位
图9-16. 存在VIN 时的Wake2 中断
图9-17. 存在VIN 时的长按中断
VIN = 0V
VIN = 5V
图9-18. 没有VIN 时的Wake1 中断
图9-19. 不存在VIN 时的Wake2 中断
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VIN = 0V
MR_LPRESS = 00（5 秒）
PB_LPRESS_ACTION = 11（硬件复位）
图9-20. 不存在VIN 时的长按中断
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10 电源相关建议
BQ21080 要求适配器或 IN 电源电压介于 2.7V 和 5.5V 之间。为了确保正常运行，电池电压必须高于 3.15V 或
VBUVLO
。
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11 布局
11.1 布局指南
• 为了获得出色性能，从IN 到GND 的去耦电容器、从SYS 到GND 和从BAT 到GND 的电容器应尽可能靠近
器件放置，使布放到IN、SYS、BAT 和GND 的布线较短。采用连接到GND 凸点的实心接地平面。
• 按钮GND 应尽可能靠近器件进行连接。
• 为避免在这些布线中产生压降，必须根据最大充电电流对进入IN、SYS 和BAT 引脚的大电流充电路径的尺寸
进行适当设定。
11.2 布局示例
Bo om
Layer
Top
Layer
GND
0402
IN
0402
IN
/INT
SYS
SCL
SYS
BAT
SDA
0402
BAT
TS/MR
GND
图11-1. 布局示例
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12 器件和文档支持
12.1 器件支持
12.1.1 第三方产品免责声明
TI 发布的与第三方产品或服务有关的信息，不能构成与此类产品或服务或保修的适用性有关的认可，不能构成此
类产品或服务单独或与任何TI 产品或服务一起的表示或认可。
12.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知，请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册，即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
12.3 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料，可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范，并且不一定反映 TI 的观点；请参阅
TI 的《使用条款》。
12.4 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
12.5 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序，可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级，大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏，这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
12.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
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13 机械、封装和可订购信息
下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更，恕不另行通知，且
不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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27-Jan-2023
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
BQ21080YBGR
ACTIVE
DSBGA
YBG
8
3000 RoHS & Green
SNAGCU
Level-1-260C-UNLIM
-40 to 85
B080
Samples
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 1
PACKAGE OUTLINE
YBG0008
DSBGA - 0.5 mm max height
SCALE 10.000
DIE SIZE BALL GRID ARRAY
A
B
E
BALL A1
CORNER
D
C
0.5 MAX
SEATING PLANE
0.05 C
0.20
0.14
BALL TYP
0.4
TYP
D
C
1.2
TYP
SYMM
D: Max = 1.58 mm, Min =1.519 mm
E: Max = 1.03 mm, Min = 0.97 mm
B
A
0.4 TYP
2
1
0.27
0.23
8X
SYMM
0.015
C A B
4224718/A 12/2018
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
YBG0008
DSBGA - 0.5 mm max height
DIE SIZE BALL GRID ARRAY
(0.4) TYP
8X ( 0.23)
1
2
A
(0.4) TYP
B
C
SYMM
D
SYMM
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE: 50X
0.05 MIN
0.05 MAX
METAL UNDER
SOLDER MASK
(
0.23)
METAL
(
0.23)
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
DEFINED
NON-SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK DETAILS
NOT TO SCALE
4224718/A 12/2018
NOTES: (continued)
3. Final dimensions may vary due to manufacturing tolerance considerations and also routing constraints.
See Texas Instruments Literature No. SNVA009 (www.ti.com/lit/snva009).
www.ti.com
EXAMPLE STENCIL DESIGN
YBG0008
DSBGA - 0.5 mm max height
DIE SIZE BALL GRID ARRAY
(0.4) TYP
(R0.05) TYP
8X ( 0.25)
2
1
A
B
(0.4) TYP
SYMM
METAL
TYP
C
D
SYMM
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.1 mm THICK STENCIL
SCALE: 50X
4224718/A 12/2018
NOTES: (continued)
4. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release.
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不保证没有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保，包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担
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