2024年10月31日发(作者：机高格)

AW3208 产品手册

2015年5月 V1.3

集成充电

P-MOSFET

的降压模式锂离子电池充电保护控制器

特性 描述

 高达10.5V的输入过压保护阈值电

压，支持9～10V输出电压的诺基

亚适配器

 输入限流保护

 专有的降压输出模式

 普通(4.2V)锂离子电池过压保护

 集成了具有防反灌电流功能的充电

P-MOSFET

TM

 内置专有的K-Charge

技术，可

根据芯片温度智能调整输出电流

 内置过温保护

 ESD保护：±8KV（HBM）

 纤小的DFN2x2-8L封装

AW3208是一款支持诺基亚适配器的高集成度锂

离子电池充电保护控制器。AW3208持续检测输入电压

和锂离子电池电压，若输入电压超过保护阈值电压且持

续时间超过100ns，则内部功率P-MOSFET关闭，

CHRIN电压拉低。若锂离子电池电压超过保护阈值电

压，则内置充电P-MOSFET关闭。AW3208内置限流

保护电路，充电电流会限制在安全的范围内。AW3208

内置专有的K-Charge

TM

技术，可根据芯片温度智能调

整输出电流，以保证在充电期间整个充电系统的安全。

AW3208具有降压的输出模式。当输入电压比较高

时，输出模式为降压LDO模式，CHRIN引脚输出电压

为5.25V（典型值），若输入电压比较低时，输出模式

为直通模式，内部功率P-MOSFET充分导通，CHRIN

电压尽可能接近输入电压。

AW3208内部集成了充电P-MOSFET，可省去手

应用

 蜂窝电话

 数码相机

 PDA、MP3

机充电系统中的外部充电P-MOSFET和肖特基二极

管。AW3208具有防电流反灌功能，当CHRIN电压降

低至低于OUT电压，充电P-MOSFET关闭，防止电

流从锂离子电池反灌至AW3208。

AW3208采用纤小的DFN2x2-8L封装，额定的工

作范围为-40℃至85℃。

引脚分布及标记图

器件俯视图

（DNF2x2-8L封装）

ACIN

1

ACIN

2

GND

3

VBAT

4

9

GND

8

OUT

7

OUT

6

CHRIN

5

GATDRV

器件标记

（DNF2x2-8L封装）

AP08

XY

AP08 – AW3208DNR

XY - 生产跟踪码

图 1 AW3208引脚分布及标记图

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典型应用图1

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2015年5月 V1.3

VCHG

手机USB端口

VBUS

D-

D+

ID

GND

Option 1Option 2

TVS管

RC Snubber

330K

Ω

39K

Ω

1,2

ACINCHRIN

6

1µF

R

DRV

5.6K

Ω

3.3K

Ω

2.2µF

VCDT

R

C

1µF

1µF

CHR_LDO

(注3)

GATDRV

5

1µF

VDRV

AW3208

OUT

7,8

（注4）

4

100k

Ω

(For 4.35V battery only)

(

注

1)

R

SENSE

ISENS

VBAT

Battery

GNDGND

3

9

BATSENS

典型应用图2

手机USB端口

VBUS

D-

D+

ID

GND

Option 1

TVS管

RC Snubber

VCHG

R

C

1,2

1µF

1µF

ACINCHRIN

6

1µF

VCHGR

Option 2

（注3）

GATDRV

5

1µF

VDRV

AW3208

OUT

7,8

33

Ω

SC8825/10

SC6820/25

ISENSE

VBAT_SENSE

（注4）

4

100k

Ω

(For 4.35V battery only)

（注2）

R

SENSE

VBAT

GNDGND

39

Battery

33

Ω

图 2 AW3208典型应用图

注1: R

SENSE

电阻的默认值为200m ohm，在一些AC适配器或电脑USB口带载能力比较差的情况下，可以调小R

SENSE

电阻值，

比如：100m ohm，从而减小R

SENSE

电阻上压差。最终使得在相同能力的AC适配器下，提高充电电流。需要特别注意的是R

SENSE

电阻值的改动需要软件上调整相关寄存器的值，从而保证正常充电时涓流和恒流的充电电流不变。

注2:当选择SC6820/25平台时， R

SENSE

电阻的默认值为360m ohm。当选择SC8825/10平台时，R

SENSE

电阻的默认值为100m

ohm。在一些AC适配器能力比较差的情况下，可以调小R

SENSE

电阻值，从而减小R

SENSE

电阻上压差。最终使得在相同能力的

AC适配器下，提高充电电流。需要特别注意的是R

SENSE

电阻值的改动需要软件上调整相关寄存器的值，从而保证正常充电时涓流

和恒流的充电电流不变。

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注3：Option 1和Option 2 可以进一步提高系统的抗USB口热插拔的鲁棒性。其中在AW3208的应用中，TVS管的吸收1A峰

值电流时的最大钳位电压V

C

值应不超过8V，比如：可以选择TVS型号为ESD9N5V-2/TR；而典型应用中RC Snubber中R

C

的

取值为1 ohm。关于这两个Option的具体分析见下文应用信息部分中的提高系统抗USB口热插拔的鲁棒性。

注4: VBAT引脚的功能是检测电池电压，作为芯片VBAT过压保护的依据。但注意此功能只适用于4.2V锂电池的保护，4.35V

高压电池不适用。若选用的是4.35V电池，需将VBAT端悬空，同时建议在外部添加下拉电阻，例如100kΩ。

订购信息

产品型号

AW3208DNR

工作温度范围

-40℃～85℃

封装形式

DFN2x2-8L

RoHS

是

器件标记

AP08

发货形式

卷带包装

6000 片/盘

AW3208

装运形式

R: Tape & Reel

封装形式

DN:DFN

绝对最大额定值（注5）

参数

电源电压ACIN

CHRIN，OUT，GATDRV，VBAT引脚电压

OUT引脚最大输出电流

最大功耗 （PDmax，package@ TA=25℃）

封装热阻 θ

JA

最大结温 T

Jmax

存储温度范围

引脚温度 （焊接10秒）

ESD 范围

(注6)

HBM，所有引脚

Latch-up

测试标准：JEDEC STANDARD NO.78A FEBURARY 2006

范围

-0.3V to 15 V

-0.3V to 7V

1.5A

1.3 W

76℃/W

150℃

-65℃ to 150℃

260℃

±8KV

+IT：450mA

-IT：-450mA

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电气特性

测试条件：T

A

=60℃，ACIN=5.0V，VBAT=3.8V（除非特别说明）。

参数

ACIN

I

ACIN

V

POR

V

hys(POR)

T

BLK

静态电流

上电复位电压

上电复位迟滞电压

上电复位延时

条件 最小 典型 最大 单位

I

OUT

=0A，I

CHRIN

=0A

ACIN从0V升高至3V

ACIN从3V降低至0V

0.9

1.1

2.56

380

3

1.4

3.0

mA

V

mV

ms

输入与输出之间导通电阻

ACIN与OUT之间导通电阻

CHRIN与OUT之间导通电

阻

I

OUT

=0.7A，ACIN=5.0V，

GATDRV=0V

I

OUT

=0.7A，ACIN=5.0V，

GATDRV=0V

0.6

0.3

Ω

Ω

输入过压保护

V

OUT(REG)

V

LDO_MODE

V

hys(LDO_MODE)

V

OVP

V

hys(OVP)

T

DGL(OVP)

T

REC(OVP)

降压LDO模式输出电压

切换至LDO模式的输入电

压

模式切换迟滞电压

输入过压保护

OVP迟滞电压

OVP去毛刺时间

OVP撤消延时

ACIN=6.5V

ACIN从5V升高至7V

ACIN从7V降低至5V

ACIN上升

5

6.0

10

5.25

6.3

640

10.5

470

100

3.5

5.5

6.6

11

V

V

mV

V

mV

ns

ms

输入限流保护

I

OCP

限流电流

1.2 A

电池过压保护

V

BOVP

V

hys(BOVP)

I

VBAT

电池过压保护

电池过压保护迟滞

VBAT引脚漏电流

VBAT电压上升

VBAT=4.2V

230

4.4

260

290

20

V

mV

nA

内置P-MOSFET

CHRIN由低升高，

P-MOSFET受GATDRV控

制

CHRIN由高变低，

P-MOSFET关闭

I

OFF

I

GATDRV

I

LKG

C

G

P-MOSFET 关断电流

GATDRV引脚漏电流

OUT引脚反灌电流

P-MOSFET输入电容

ACIN=5V，

CHRIN=GATDRV，OUT=0V

ACIN=0V，OUT=4.2V，

GATDRV=0V

160 mV

V

CHRIN

_V

OUT

锁定阈值

40

100

1

1

1

mV

μA

μA

μA

pF

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R

G

P-MOSFET输入电阻

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120 Ω

过热保护

T

OTP

T

hys

过热保护温度

过热保护迟滞温度

146

22

℃

℃

注5：如果器件工作条件超过上述各项极限值，

可能对器件造成永久性损坏。上述参数仅仅是

工作条件的极限值，不建议器件工作在推荐条

件以外的情况。器件长时间工作在极限工作条

件下，其可靠性及寿命可能受到影响。

注6：HBM测试方法是存储在一个的100pF电

容上的电荷通过1.5 KΩ电阻对引脚放电。测试

标准：MIL-STD-883G Method 3015.8。

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引脚定义及功能

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

符号

ACIN

ACIN

GND

VBAT

GATDRV

CHRIN

OUT

OUT

GND

描述

电源输入引脚。连接至外部直流充电器的输出。

地

电池电压输入引脚。适用于4.2V电池，芯片应用于4.35V电

池时此引脚悬空并通过电阻下拉。

P-MOSFET栅极输入引脚。连接至主控制器的栅极驱动输出。

电压输出引脚。给主控制器提供电源。

输出引脚。通过一个电流采样电阻连接至电池。

散热片应该和GND连接至PCB上的地

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典型特性曲线

Input OVP Threshold

Vs.

Junction Temperature

10.6

10.5

6.60

Output Mode Change Threshold

Vs.

Junction Temperature

O

u

t

p

u

t

M

o

d

e

C

h

a

n

g

e

T

h

r

e

s

h

o

l

d

(

V

)

6.40

ACIN Increasing

I

n

p

u

t

O

V

P

T

h

r

e

s

h

o

l

d

(

V

)

ACIN Increasing

10.4

10.3

10.2

10.1

10.0

9.9

-40-25-105

ACIN Decreasing

6.20

6.00

5.80

5.60

5.40

5.20

-40-25-105

ACIN Decreasing

2

Junction Temperature (℃)

Junction Temperature (℃)

Input Current Limit

Vs.

Junction Temperature

1.3

1.2

700

ACIN to OUT On Resistance

Vs.

Junction Temperature

A

C

I

N

t

o

O

U

T

O

n

R

e

s

i

s

t

a

n

c

e

(

m

Ω

)

45635

650

I

n

p

u

t

C

u

r

r

e

n

t

L

i

m

i

t

(

A

)

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

30

600

550

500

450

-40-25-195110125

Junction Temperature (℃)Junction Temperature(℃)

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Battery OVP Threshold

Vs.

Junction Temperature

4.45

4.40

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Output Soft Start

B

a

t

t

e

r

y

O

V

P

T

h

r

e

s

h

o

l

d

(

V

)

V

BAT

Increasing

4.35

4.30

4.25

4.20

4.15

4.10

-40-25-105

V

BAT

Decreasing

OUT 2V/div

C2

210125

Junction Temperature (℃)

Time: 50μs/div

Normal Power OnNormal Power Down

ACIN 2V/div

OUT 2V/div

ACIN 2V/div

OUT 2V/div

C1

C1

C2

C2

Time: 1ms/divTime: 5ms/div

Input Over-Voltage ProtectionOVP at Power On

C1

C1

C2

ACIN 2V/div

OUT 2V/div

C2

ACIN 2V/div

OUT 2V/div

Time: 20μs/div

Time: 5ms/div

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功能框图

ACIN

CHRIN

POROUT

OCP

OTP

Gate Driver

and

LDO/Direct Mode

selection

Charge

Gate

Control

Buffer

VREF

+

COMP

-

VREF

+

COMP

-

VBAT

GATDRV

GND

AW3208功能框图 图 3

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工作原理

AW3208是一款支持诺基亚适配器的高集

成度锂离子电池充电保护控制器。AW3208持

续检测输入电压和锂离子电池电压，若输入电

压超过保护阈值电压且持续时间超过100ns，

则内部功率P-MOSFET关闭，CHRIN电压拉

低。若锂离子电池电压超过保护阈值电压，则

内置充电P-MOSFET关闭。AW3208内置限

流保护电路，充电电流会限制在安全的范围内。

AW3208内置专有的K-Charge

期间整个充电系统的安全。

AW3208具有降压的输出模式。当输入电

压比较高时，输出模式为降压LDO模式，

CHRIN引脚输出电压为5.25V（典型值），若

输入电压比较低时，输出模式为直通模式，内

部功率P-MOSFET充分导通，CHRIN电压尽

可能接近输入电压。

AW3208内部集成了充电P-MOSFET，可

省去手机充电系统中的外部充电P-MOSFET

和肖特基二极管。AW3208具有防电流反灌功

能，当CHRIN电压降低至低于OUT电压，充

电P-MOSFET关闭，防止电流从锂离子电池反

灌至AW3208。

上电复位

AW3208包含上电复位功能。在芯片上电

过程中，若ACIN引脚电压低于上电复位电压

2.56V（典型值），内部寄存器被复位，芯片处

于shutdown状态。当ACIN引脚电压升高超过

上电复位电压2.56V且稳定3ms后，芯片开始

启动，CHRIN引脚逐渐升高。上电复位功能包

含电压迟滞和复位延时，以避免输入电压毛刺

干扰芯片正常工作。

输入过压保护

输入过压保护电路持续检测ACIN引脚输

入电压，当ACIN引脚电压升高至高于输入保

护阈值电压V

OVP

，经过100ns（典型值）的

TM

deglitch时间后，内部功率P-MOSFET关闭，

CHRIN电压被拉低，以保护连接到CHRIN和

OUT引脚的器件安全。ACIN引脚电压降低至

低于V

OVP

-V

hys(OVP)

，经过3.5ms（典型值）的

恢复时间后，内部功率管P-MOSFET才重新打

开。迟滞电压V

hys(OVP)

和3.5ms的恢复时间确

保输入过压保护功能不受输入电压瞬态噪声信

号的干扰。

输出模式及切换

AW3208具有降压LDO输出模式和直通

输出模式。当输入电压高于降压LDO模式电压

V

LDO_MODE

（典型值为6.3V）时，AW3208输

出模式为降压LDO模式，CHRIN输出电压为

5.25V，保证连接至CHRIN引脚和OUT引脚

的系统的安全。当输入电压降于

V

LDO_MODE

-V

hys(LDO_MODE)

时，AW3208输出模式

切换为直通模式，内部功率P-MOSFET充分导

通，使ACIN引脚和CHRIN引脚之间的压差尽

可能小。

输入限流保护和K-Charge

TM

技术，可根

据芯片温度智能调整输出电流，以保证在充电

技术

输入限流保护电路采样输出电流，当输出

电流变大时，限流保护电路会限制输入电流以

保护芯片和锂离子电池安全。AW3208还内置

了专有的K-Charge

TM

技术，可根据芯片温度智

能调整输出电流，当芯片温度较低时，限流电

流大小不变，典型值为1.2A；当芯片温度超过

80℃，限流电流会随芯片温度升高逐渐减小，

芯片温度达到135℃时，限流电流将减小至

560mA。输入限流保护和K-Charge

TM

技术可

以在充电期间最大限度的保护芯片和锂离子电

池的安全，并加快锂离子电池的充电时间。

电池过压保护

AW3208检测VBAT引脚电压以提供电池

过压保护。电池过压保护的阈值电压V

BOVP

为

4.4V，当VBAT引脚电压超过电池过压保护阈

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2015年5月 V1.3

值电压，内部充电P-MOSFET关闭。电池过压

低于V

BOVP

-V

hys(BOVP)

，内部充电P-MOSFET

才重新打开。

注意AW3206的这一功能是针对4.2V电

池设计的，若应用于4.35V电池则此功能不

适用，此时将VBAT引脚悬空并在外部做电

阻下拉。

内部充电P-MOSFET

AW3208内部集成了充电P-MOSFET，

省去了手机充电系统中外置的充电

P-MOSFET和肖特基二极管。当芯片启动时，

只有当CHRIN引脚电压高于OUT引脚电压

160mV（典型值），内部的充电P-MOSFET

才受GATDRV引脚的电压控制，当CHRIN

引脚电压降低至低于VOUT+40mV，则充电

P-MOSFET不受GATDRV引脚电压控制而

处于关闭状态。输入过压保护、电池过压保

护和过热保护中的任一保护触发，充电

P-MOSFET都是关闭的。

过热保护

AW3208具有过热保护功能。当芯片内

部温度超过146℃（典型值）时，功率

P-MOSFET关闭，直至芯片温度降低至124℃

（典型值），芯片才重新恢复正常工作状态。

保护具有迟滞电压，当VBAT引脚电压降低至

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2015年5月 V1.3

应用信息

R

BAT

的选取

工作时，在某些失效模式下，VBAT引铺地层上再打上尽可能多的通孔，通过通

孔将所有铺地层连接在一起，通过通孔和

大面积的铺地层减小热阻，提高散热性能；

3、 输入电容C

ACIN

和输出电容C

CHRIN

尽可能

靠近芯片对应引脚，芯片焊盘和引脚之间

应直接用同一层走线连接，避免通过通孔

用两层走线连接。

提高系统的抗USB口热插拔的鲁棒性

由于AC适配器线中寄生的串联电感、

AC适配器输出端电容以及芯片端输入电容，

在USB口热插拔的过程中芯片ACIN 引脚会

出现电压过冲。该电压的过冲大小取决于AC

适配器线的寄生电感、寄生电阻、AC适配器

输出端电容以及芯片ACIN引脚输入电容大

小。为了有效减小该过冲电压，提高系统设

计的鲁棒性，可以考虑在手机USB口端增加

一个TVS管或一个RC Snubber，甚至可以

考虑同时加入二者。

而对于TVS管的选型，在针对AW3208

的应用来说，TVS管的吸收1A峰值电流时最

大钳位电压V

C

的值应不超过8V，这里推荐

使用的TVS管型号为ESD9N5V-2/TR。在

PCB布局时该TVS管应尽量靠近手机USB

口处。

而对于RC Snubber中电容C的取值应

不小于1μF，这里推荐使用耐压为16V的宇

阳X5R-0402 1uF陶瓷电容。而电阻R

C

的选

取应满足R

C

+R

ESR

>2×

L

C

IN

脚会和ACIN引脚短路，而ACIN引脚的电压

可能高达15V，15V的电压加到VBAT引脚

会导致芯片失效。应用时强烈推荐在电池的

正极和VBAT引脚之间串联一个电阻R

BAT

来

防止因大电流而导致芯片失效。这里推荐的

R

BAT

阻值为200KΩ，在最恶劣条件下，从电

池经过电阻R

BAT

流进VBAT引脚的电流为：

（15-3V）/200KΩ=60μA

这里流进VBAT引脚的电流是按ACIN

引脚最高电压为15V，电池电压最低为3V计

算的，这么小的电流对充电系统来说是完全

可以吸收掉的。

输入电容和输出电容的选取

ACIN引脚需要一个到地的输入电容

C

ACIN

，这个电容除了去耦外，还可以减小输

入电压的过冲。在热插拔AC适配器或者充电

电流突然下降时，由于输入电源走线的寄生

电感影响，输入电压会产生瞬态的过冲，在

ACIN引脚增加一个输入电容可以有效减小

过冲电压，防止输入电压过冲影响充电系统

正常工作。这里推荐使用耐压为16V的宇阳

X5R-0402陶瓷电容，电容值不小于1μF，在

PCB布局时输入电容尽可能靠近ACIN引脚。

CHRIN引脚同样需要一个到地的输出去耦电

容C

CHRIN

，这里推荐使用耐压为10V的宇阳

X5R-0402陶瓷电容，电容值不小于1μF，

PCB布局时输入电容尽可能靠近CHRIN引

脚。

PCB布局及布线考虑

为了充分发挥AW3208的性能，PCB布

局和布线时应严格遵守以下准则：

1、 AW3208是一款保护芯片，应用时可能会

有高压，PCB布线应遵守高压布线规则；

2、 为了获得更好的散热性能，芯片的散热片

和应和GND引脚一起直接连接到PCB

的大面积铺地层上，同时在散热片下面的

，从而使得寄

生的串联RLC二阶电路的阻尼系数大于1，

从而为过阻尼系统。其中R

ESR

为AC适配器

线的寄生电阻大小，L为AC适配器线的寄生

电感大小，C

IN

为1uF电容，典型情况下R

C

的取值为1 ohm。另外，RC Snubber在PCB

布局时应尽量靠近手机USB口处。

详细的对比测试波形如图4中波形(a)、

(b)、(c)、(d)所示，测试条件为5V的AC适

配器且具有1m 长的USB线，AW3208在给

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2015年5月 V1.3

电池充电时热插拔AC适配器。从表1的对比

测试结果得知，在USB口处增加一个TVS

管或一个RC Snubber，可以有效减小ACIN

PIN的过冲电压，从而提高系统设计的鲁棒性。

图(a)

图(b)

玫瑰红-ACIN，蓝色- I

IN

玫瑰红-ACIN，蓝色- I

IN

插拔AC适配器时芯片ACIN pin的电压过冲，V

ACIN,peak

= 6.5V

USB线上串入4.7uH电感后，插拔AC适配器时芯片ACIN pin

的电压过冲，V

ACIN,peak

=8V

图(c)

图(d)

玫瑰红-ACIN，蓝色- I

IN

玫瑰红-ACIN，蓝色- I

IN

USB线上串入4.7uH电感且增加一个5.4V的TVS Zener Diode后， USB线上串入4.7uH电感且增加一个R=1ohm，C=1uF Snubber

插拔AC适配器时芯片ACIN pin的电压过冲，V

ACIN,peak

=6.12V 后，插拔AC适配器ACIN pin的电压过冲，V

ACIN,peak

=6.36V

图 4

测试波形

图4(a)

图4(b)

图4(c)

图4(d)

在不同测试条件下USB口热插拔时AW3208 ACIN PIN的过冲电压大小

AW3208 ACIN pin电压过冲电压的最大值

ACIN pin电压过冲电压最大值为6.5V

ACIN pin电压过冲电压最大值为8V

ACIN pin电压过冲电压最大值从原来的8V减小到6.12V

ACIN pin电压过冲电压最大值从原来的8V减小到6.36V

表1： 在不同测试条件下USB口热插拔时的AW3208 ACIN PIN过冲电压大小对比

测试条件

适配器+ USB线

适配器+ USB线+串入4.7uH电感

适配器+ USB线+串入4.7uH电感+TVS

Zener Diode

适配器+普通USB线+串入4.7uH电感+RC

Snubber

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封装描述

D2

D

b

e

Unit:mm

Symbol

A

A1

A2

b

Min

0.800

0.000

DFN-8L

Typ

0.850

Max

0.900

0.050

E

c

D1

Top ViewBottom View

E2

0.203( Ref.)

0.200

0.300

1.950

1.150

0.250

0.300

0.350

2.000

1.200

0.400

2.050

1.250

c

D

D2

D1

e

E

E2

1.500 ( Ref.)

0.500 (BSC)

1.950

0.550

2.000

0.600

2.050

0.650

A

A2

A1

Side View

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为）对这些信息的准确性或完整性均不作任何明示或暗示的陈述或保证，且对这些信息的使用后果

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或是在可合理地预估艾为产品的故障或失效将导致人身伤害、死亡或严重的财产、环境损害之场合

的等应用。艾为不接受在上述设备或应用中纳入和/或使用艾为产品而衍生的任何相关责任，若在

此情况下纳入和/或使用艾为产品，由此而产生的任何风险和责任由客户自身承担。

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下，艾为不对这些应用将会适用于特定用途而作出任何陈述或保证。

所有产品的销售都必须遵守订单确认时艾为提供的商业销售一般条款和条件。

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读为任何专利、版权或其他工业、知识产权任何许可的授权、转让或暗示。

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的情况下才允许进行复制。艾为对篡改过的文件不承担任何责任或义务。复制第三方的信息可能需

要遵守额外的限制条件。

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虚假成分，则艾为就产品或服务所有明示或暗示的授权将失效，且这是不公平的、欺诈性商业行为。

艾为对任何此类陈述均不承担任何责任或义务。

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2024年10月31日发(作者：机高格)

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集成充电

P-MOSFET

的降压模式锂离子电池充电保护控制器

特性 描述

 高达10.5V的输入过压保护阈值电

压，支持9～10V输出电压的诺基

亚适配器

 输入限流保护

 专有的降压输出模式

 普通(4.2V)锂离子电池过压保护

 集成了具有防反灌电流功能的充电

P-MOSFET

TM

 内置专有的K-Charge

技术，可

根据芯片温度智能调整输出电流

 内置过温保护

 ESD保护：±8KV（HBM）

 纤小的DFN2x2-8L封装

AW3208是一款支持诺基亚适配器的高集成度锂

离子电池充电保护控制器。AW3208持续检测输入电压

和锂离子电池电压，若输入电压超过保护阈值电压且持

续时间超过100ns，则内部功率P-MOSFET关闭，

CHRIN电压拉低。若锂离子电池电压超过保护阈值电

压，则内置充电P-MOSFET关闭。AW3208内置限流

保护电路，充电电流会限制在安全的范围内。AW3208

内置专有的K-Charge

TM

技术，可根据芯片温度智能调

整输出电流，以保证在充电期间整个充电系统的安全。

AW3208具有降压的输出模式。当输入电压比较高

时，输出模式为降压LDO模式，CHRIN引脚输出电压

为5.25V（典型值），若输入电压比较低时，输出模式

为直通模式，内部功率P-MOSFET充分导通，CHRIN

电压尽可能接近输入电压。

AW3208内部集成了充电P-MOSFET，可省去手

应用

 蜂窝电话

 数码相机

 PDA、MP3

机充电系统中的外部充电P-MOSFET和肖特基二极

管。AW3208具有防电流反灌功能，当CHRIN电压降

低至低于OUT电压，充电P-MOSFET关闭，防止电

流从锂离子电池反灌至AW3208。

AW3208采用纤小的DFN2x2-8L封装，额定的工

作范围为-40℃至85℃。

引脚分布及标记图

器件俯视图

（DNF2x2-8L封装）

ACIN

1

ACIN

2

GND

3

VBAT

4

9

GND

8

OUT

7

OUT

6

CHRIN

5

GATDRV

器件标记

（DNF2x2-8L封装）

AP08

XY

AP08 – AW3208DNR

XY - 生产跟踪码

图 1 AW3208引脚分布及标记图

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典型应用图1

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VCHG

手机USB端口

VBUS

D-

D+

ID

GND

Option 1Option 2

TVS管

RC Snubber

330K

Ω

39K

Ω

1,2

ACINCHRIN

6

1µF

R

DRV

5.6K

Ω

3.3K

Ω

2.2µF

VCDT

R

C

1µF

1µF

CHR_LDO

(注3)

GATDRV

5

1µF

VDRV

AW3208

OUT

7,8

（注4）

4

100k

Ω

(For 4.35V battery only)

(

注

1)

R

SENSE

ISENS

VBAT

Battery

GNDGND

3

9

BATSENS

典型应用图2

手机USB端口

VBUS

D-

D+

ID

GND

Option 1

TVS管

RC Snubber

VCHG

R

C

1,2

1µF

1µF

ACINCHRIN

6

1µF

VCHGR

Option 2

（注3）

GATDRV

5

1µF

VDRV

AW3208

OUT

7,8

33

Ω

SC8825/10

SC6820/25

ISENSE

VBAT_SENSE

（注4）

4

100k

Ω

(For 4.35V battery only)

（注2）

R

SENSE

VBAT

GNDGND

39

Battery

33

Ω

图 2 AW3208典型应用图

注1: R

SENSE

电阻的默认值为200m ohm，在一些AC适配器或电脑USB口带载能力比较差的情况下，可以调小R

SENSE

电阻值，

比如：100m ohm，从而减小R

SENSE

电阻上压差。最终使得在相同能力的AC适配器下，提高充电电流。需要特别注意的是R

SENSE

电阻值的改动需要软件上调整相关寄存器的值，从而保证正常充电时涓流和恒流的充电电流不变。

注2:当选择SC6820/25平台时， R

SENSE

电阻的默认值为360m ohm。当选择SC8825/10平台时，R

SENSE

电阻的默认值为100m

ohm。在一些AC适配器能力比较差的情况下，可以调小R

SENSE

电阻值，从而减小R

SENSE

电阻上压差。最终使得在相同能力的

AC适配器下，提高充电电流。需要特别注意的是R

SENSE

电阻值的改动需要软件上调整相关寄存器的值，从而保证正常充电时涓流

和恒流的充电电流不变。

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注3：Option 1和Option 2 可以进一步提高系统的抗USB口热插拔的鲁棒性。其中在AW3208的应用中，TVS管的吸收1A峰

值电流时的最大钳位电压V

C

值应不超过8V，比如：可以选择TVS型号为ESD9N5V-2/TR；而典型应用中RC Snubber中R

C

的

取值为1 ohm。关于这两个Option的具体分析见下文应用信息部分中的提高系统抗USB口热插拔的鲁棒性。

注4: VBAT引脚的功能是检测电池电压，作为芯片VBAT过压保护的依据。但注意此功能只适用于4.2V锂电池的保护，4.35V

高压电池不适用。若选用的是4.35V电池，需将VBAT端悬空，同时建议在外部添加下拉电阻，例如100kΩ。

订购信息

产品型号

AW3208DNR

工作温度范围

-40℃～85℃

封装形式

DFN2x2-8L

RoHS

是

器件标记

AP08

发货形式

卷带包装

6000 片/盘

AW3208

装运形式

R: Tape & Reel

封装形式

DN:DFN

绝对最大额定值（注5）

参数

电源电压ACIN

CHRIN，OUT，GATDRV，VBAT引脚电压

OUT引脚最大输出电流

最大功耗 （PDmax，package@ TA=25℃）

封装热阻 θ

JA

最大结温 T

Jmax

存储温度范围

引脚温度 （焊接10秒）

ESD 范围

(注6)

HBM，所有引脚

Latch-up

测试标准：JEDEC STANDARD NO.78A FEBURARY 2006

范围

-0.3V to 15 V

-0.3V to 7V

1.5A

1.3 W

76℃/W

150℃

-65℃ to 150℃

260℃

±8KV

+IT：450mA

-IT：-450mA

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电气特性

测试条件：T

A

=60℃，ACIN=5.0V，VBAT=3.8V（除非特别说明）。

参数

ACIN

I

ACIN

V

POR

V

hys(POR)

T

BLK

静态电流

上电复位电压

上电复位迟滞电压

上电复位延时

条件 最小 典型 最大 单位

I

OUT

=0A，I

CHRIN

=0A

ACIN从0V升高至3V

ACIN从3V降低至0V

0.9

1.1

2.56

380

3

1.4

3.0

mA

V

mV

ms

输入与输出之间导通电阻

ACIN与OUT之间导通电阻

CHRIN与OUT之间导通电

阻

I

OUT

=0.7A，ACIN=5.0V，

GATDRV=0V

I

OUT

=0.7A，ACIN=5.0V，

GATDRV=0V

0.6

0.3

Ω

Ω

输入过压保护

V

OUT(REG)

V

LDO_MODE

V

hys(LDO_MODE)

V

OVP

V

hys(OVP)

T

DGL(OVP)

T

REC(OVP)

降压LDO模式输出电压

切换至LDO模式的输入电

压

模式切换迟滞电压

输入过压保护

OVP迟滞电压

OVP去毛刺时间

OVP撤消延时

ACIN=6.5V

ACIN从5V升高至7V

ACIN从7V降低至5V

ACIN上升

5

6.0

10

5.25

6.3

640

10.5

470

100

3.5

5.5

6.6

11

V

V

mV

V

mV

ns

ms

输入限流保护

I

OCP

限流电流

1.2 A

电池过压保护

V

BOVP

V

hys(BOVP)

I

VBAT

电池过压保护

电池过压保护迟滞

VBAT引脚漏电流

VBAT电压上升

VBAT=4.2V

230

4.4

260

290

20

V

mV

nA

内置P-MOSFET

CHRIN由低升高，

P-MOSFET受GATDRV控

制

CHRIN由高变低，

P-MOSFET关闭

I

OFF

I

GATDRV

I

LKG

C

G

P-MOSFET 关断电流

GATDRV引脚漏电流

OUT引脚反灌电流

P-MOSFET输入电容

ACIN=5V，

CHRIN=GATDRV，OUT=0V

ACIN=0V，OUT=4.2V，

GATDRV=0V

160 mV

V

CHRIN

_V

OUT

锁定阈值

40

100

1

1

1

mV

μA

μA

μA

pF

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R

G

P-MOSFET输入电阻

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120 Ω

过热保护

T

OTP

T

hys

过热保护温度

过热保护迟滞温度

146

22

℃

℃

注5：如果器件工作条件超过上述各项极限值，

可能对器件造成永久性损坏。上述参数仅仅是

工作条件的极限值，不建议器件工作在推荐条

件以外的情况。器件长时间工作在极限工作条

件下，其可靠性及寿命可能受到影响。

注6：HBM测试方法是存储在一个的100pF电

容上的电荷通过1.5 KΩ电阻对引脚放电。测试

标准：MIL-STD-883G Method 3015.8。

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引脚定义及功能

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

符号

ACIN

ACIN

GND

VBAT

GATDRV

CHRIN

OUT

OUT

GND

描述

电源输入引脚。连接至外部直流充电器的输出。

地

电池电压输入引脚。适用于4.2V电池，芯片应用于4.35V电

池时此引脚悬空并通过电阻下拉。

P-MOSFET栅极输入引脚。连接至主控制器的栅极驱动输出。

电压输出引脚。给主控制器提供电源。

输出引脚。通过一个电流采样电阻连接至电池。

散热片应该和GND连接至PCB上的地

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典型特性曲线

Input OVP Threshold

Vs.

Junction Temperature

10.6

10.5

6.60

Output Mode Change Threshold

Vs.

Junction Temperature

O

u

t

p

u

t

M

o

d

e

C

h

a

n

g

e

T

h

r

e

s

h

o

l

d

(

V

)

6.40

ACIN Increasing

I

n

p

u

t

O

V

P

T

h

r

e

s

h

o

l

d

(

V

)

ACIN Increasing

10.4

10.3

10.2

10.1

10.0

9.9

-40-25-105

ACIN Decreasing

6.20

6.00

5.80

5.60

5.40

5.20

-40-25-105

ACIN Decreasing

2

Junction Temperature (℃)

Junction Temperature (℃)

Input Current Limit

Vs.

Junction Temperature

1.3

1.2

700

ACIN to OUT On Resistance

Vs.

Junction Temperature

A

C

I

N

t

o

O

U

T

O

n

R

e

s

i

s

t

a

n

c

e

(

m

Ω

)

45635

650

I

n

p

u

t

C

u

r

r

e

n

t

L

i

m

i

t

(

A

)

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

30

600

550

500

450

-40-25-195110125

Junction Temperature (℃)Junction Temperature(℃)

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Battery OVP Threshold

Vs.

Junction Temperature

4.45

4.40

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Output Soft Start

B

a

t

t

e

r

y

O

V

P

T

h

r

e

s

h

o

l

d

(

V

)

V

BAT

Increasing

4.35

4.30

4.25

4.20

4.15

4.10

-40-25-105

V

BAT

Decreasing

OUT 2V/div

C2

210125

Junction Temperature (℃)

Time: 50μs/div

Normal Power OnNormal Power Down

ACIN 2V/div

OUT 2V/div

ACIN 2V/div

OUT 2V/div

C1

C1

C2

C2

Time: 1ms/divTime: 5ms/div

Input Over-Voltage ProtectionOVP at Power On

C1

C1

C2

ACIN 2V/div

OUT 2V/div

C2

ACIN 2V/div

OUT 2V/div

Time: 20μs/div

Time: 5ms/div

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功能框图

ACIN

CHRIN

POROUT

OCP

OTP

Gate Driver

and

LDO/Direct Mode

selection

Charge

Gate

Control

Buffer

VREF

+

COMP

-

VREF

+

COMP

-

VBAT

GATDRV

GND

AW3208功能框图 图 3

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工作原理

AW3208是一款支持诺基亚适配器的高集

成度锂离子电池充电保护控制器。AW3208持

续检测输入电压和锂离子电池电压，若输入电

压超过保护阈值电压且持续时间超过100ns，

则内部功率P-MOSFET关闭，CHRIN电压拉

低。若锂离子电池电压超过保护阈值电压，则

内置充电P-MOSFET关闭。AW3208内置限

流保护电路，充电电流会限制在安全的范围内。

AW3208内置专有的K-Charge

期间整个充电系统的安全。

AW3208具有降压的输出模式。当输入电

压比较高时，输出模式为降压LDO模式，

CHRIN引脚输出电压为5.25V（典型值），若

输入电压比较低时，输出模式为直通模式，内

部功率P-MOSFET充分导通，CHRIN电压尽

可能接近输入电压。

AW3208内部集成了充电P-MOSFET，可

省去手机充电系统中的外部充电P-MOSFET

和肖特基二极管。AW3208具有防电流反灌功

能，当CHRIN电压降低至低于OUT电压，充

电P-MOSFET关闭，防止电流从锂离子电池反

灌至AW3208。

上电复位

AW3208包含上电复位功能。在芯片上电

过程中，若ACIN引脚电压低于上电复位电压

2.56V（典型值），内部寄存器被复位，芯片处

于shutdown状态。当ACIN引脚电压升高超过

上电复位电压2.56V且稳定3ms后，芯片开始

启动，CHRIN引脚逐渐升高。上电复位功能包

含电压迟滞和复位延时，以避免输入电压毛刺

干扰芯片正常工作。

输入过压保护

输入过压保护电路持续检测ACIN引脚输

入电压，当ACIN引脚电压升高至高于输入保

护阈值电压V

OVP

，经过100ns（典型值）的

TM

deglitch时间后，内部功率P-MOSFET关闭，

CHRIN电压被拉低，以保护连接到CHRIN和

OUT引脚的器件安全。ACIN引脚电压降低至

低于V

OVP

-V

hys(OVP)

，经过3.5ms（典型值）的

恢复时间后，内部功率管P-MOSFET才重新打

开。迟滞电压V

hys(OVP)

和3.5ms的恢复时间确

保输入过压保护功能不受输入电压瞬态噪声信

号的干扰。

输出模式及切换

AW3208具有降压LDO输出模式和直通

输出模式。当输入电压高于降压LDO模式电压

V

LDO_MODE

（典型值为6.3V）时，AW3208输

出模式为降压LDO模式，CHRIN输出电压为

5.25V，保证连接至CHRIN引脚和OUT引脚

的系统的安全。当输入电压降于

V

LDO_MODE

-V

hys(LDO_MODE)

时，AW3208输出模式

切换为直通模式，内部功率P-MOSFET充分导

通，使ACIN引脚和CHRIN引脚之间的压差尽

可能小。

输入限流保护和K-Charge

TM

技术，可根

据芯片温度智能调整输出电流，以保证在充电

技术

输入限流保护电路采样输出电流，当输出

电流变大时，限流保护电路会限制输入电流以

保护芯片和锂离子电池安全。AW3208还内置

了专有的K-Charge

TM

技术，可根据芯片温度智

能调整输出电流，当芯片温度较低时，限流电

流大小不变，典型值为1.2A；当芯片温度超过

80℃，限流电流会随芯片温度升高逐渐减小，

芯片温度达到135℃时，限流电流将减小至

560mA。输入限流保护和K-Charge

TM

技术可

以在充电期间最大限度的保护芯片和锂离子电

池的安全，并加快锂离子电池的充电时间。

电池过压保护

AW3208检测VBAT引脚电压以提供电池

过压保护。电池过压保护的阈值电压V

BOVP

为

4.4V，当VBAT引脚电压超过电池过压保护阈

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AW3208 产品手册

2015年5月 V1.3

值电压，内部充电P-MOSFET关闭。电池过压

低于V

BOVP

-V

hys(BOVP)

，内部充电P-MOSFET

才重新打开。

注意AW3206的这一功能是针对4.2V电

池设计的，若应用于4.35V电池则此功能不

适用，此时将VBAT引脚悬空并在外部做电

阻下拉。

内部充电P-MOSFET

AW3208内部集成了充电P-MOSFET，

省去了手机充电系统中外置的充电

P-MOSFET和肖特基二极管。当芯片启动时，

只有当CHRIN引脚电压高于OUT引脚电压

160mV（典型值），内部的充电P-MOSFET

才受GATDRV引脚的电压控制，当CHRIN

引脚电压降低至低于VOUT+40mV，则充电

P-MOSFET不受GATDRV引脚电压控制而

处于关闭状态。输入过压保护、电池过压保

护和过热保护中的任一保护触发，充电

P-MOSFET都是关闭的。

过热保护

AW3208具有过热保护功能。当芯片内

部温度超过146℃（典型值）时，功率

P-MOSFET关闭，直至芯片温度降低至124℃

（典型值），芯片才重新恢复正常工作状态。

保护具有迟滞电压，当VBAT引脚电压降低至

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AW3208 产品手册

2015年5月 V1.3

应用信息

R

BAT

的选取

工作时，在某些失效模式下，VBAT引铺地层上再打上尽可能多的通孔，通过通

孔将所有铺地层连接在一起，通过通孔和

大面积的铺地层减小热阻，提高散热性能；

3、 输入电容C

ACIN

和输出电容C

CHRIN

尽可能

靠近芯片对应引脚，芯片焊盘和引脚之间

应直接用同一层走线连接，避免通过通孔

用两层走线连接。

提高系统的抗USB口热插拔的鲁棒性

由于AC适配器线中寄生的串联电感、

AC适配器输出端电容以及芯片端输入电容，

在USB口热插拔的过程中芯片ACIN 引脚会

出现电压过冲。该电压的过冲大小取决于AC

适配器线的寄生电感、寄生电阻、AC适配器

输出端电容以及芯片ACIN引脚输入电容大

小。为了有效减小该过冲电压，提高系统设

计的鲁棒性，可以考虑在手机USB口端增加

一个TVS管或一个RC Snubber，甚至可以

考虑同时加入二者。

而对于TVS管的选型，在针对AW3208

的应用来说，TVS管的吸收1A峰值电流时最

大钳位电压V

C

的值应不超过8V，这里推荐

使用的TVS管型号为ESD9N5V-2/TR。在

PCB布局时该TVS管应尽量靠近手机USB

口处。

而对于RC Snubber中电容C的取值应

不小于1μF，这里推荐使用耐压为16V的宇

阳X5R-0402 1uF陶瓷电容。而电阻R

C

的选

取应满足R

C

+R

ESR

>2×

L

C

IN

脚会和ACIN引脚短路，而ACIN引脚的电压

可能高达15V，15V的电压加到VBAT引脚

会导致芯片失效。应用时强烈推荐在电池的

正极和VBAT引脚之间串联一个电阻R

BAT

来

防止因大电流而导致芯片失效。这里推荐的

R

BAT

阻值为200KΩ，在最恶劣条件下，从电

池经过电阻R

BAT

流进VBAT引脚的电流为：

（15-3V）/200KΩ=60μA

这里流进VBAT引脚的电流是按ACIN

引脚最高电压为15V，电池电压最低为3V计

算的，这么小的电流对充电系统来说是完全

可以吸收掉的。

输入电容和输出电容的选取

ACIN引脚需要一个到地的输入电容

C

ACIN

，这个电容除了去耦外，还可以减小输

入电压的过冲。在热插拔AC适配器或者充电

电流突然下降时，由于输入电源走线的寄生

电感影响，输入电压会产生瞬态的过冲，在

ACIN引脚增加一个输入电容可以有效减小

过冲电压，防止输入电压过冲影响充电系统

正常工作。这里推荐使用耐压为16V的宇阳

X5R-0402陶瓷电容，电容值不小于1μF，在

PCB布局时输入电容尽可能靠近ACIN引脚。

CHRIN引脚同样需要一个到地的输出去耦电

容C

CHRIN

，这里推荐使用耐压为10V的宇阳

X5R-0402陶瓷电容，电容值不小于1μF，

PCB布局时输入电容尽可能靠近CHRIN引

脚。

PCB布局及布线考虑

为了充分发挥AW3208的性能，PCB布

局和布线时应严格遵守以下准则：

1、 AW3208是一款保护芯片，应用时可能会

有高压，PCB布线应遵守高压布线规则；

2、 为了获得更好的散热性能，芯片的散热片

和应和GND引脚一起直接连接到PCB

的大面积铺地层上，同时在散热片下面的

，从而使得寄

生的串联RLC二阶电路的阻尼系数大于1，

从而为过阻尼系统。其中R

ESR

为AC适配器

线的寄生电阻大小，L为AC适配器线的寄生

电感大小，C

IN

为1uF电容，典型情况下R

C

的取值为1 ohm。另外，RC Snubber在PCB

布局时应尽量靠近手机USB口处。

详细的对比测试波形如图4中波形(a)、

(b)、(c)、(d)所示，测试条件为5V的AC适

配器且具有1m 长的USB线，AW3208在给

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电池充电时热插拔AC适配器。从表1的对比

测试结果得知，在USB口处增加一个TVS

管或一个RC Snubber，可以有效减小ACIN

PIN的过冲电压，从而提高系统设计的鲁棒性。

图(a)

图(b)

玫瑰红-ACIN，蓝色- I

IN

玫瑰红-ACIN，蓝色- I

IN

插拔AC适配器时芯片ACIN pin的电压过冲，V

ACIN,peak

= 6.5V

USB线上串入4.7uH电感后，插拔AC适配器时芯片ACIN pin

的电压过冲，V

ACIN,peak

=8V

图(c)

图(d)

玫瑰红-ACIN，蓝色- I

IN

玫瑰红-ACIN，蓝色- I

IN

USB线上串入4.7uH电感且增加一个5.4V的TVS Zener Diode后， USB线上串入4.7uH电感且增加一个R=1ohm，C=1uF Snubber

插拔AC适配器时芯片ACIN pin的电压过冲，V

ACIN,peak

=6.12V 后，插拔AC适配器ACIN pin的电压过冲，V

ACIN,peak

=6.36V

图 4

测试波形

图4(a)

图4(b)

图4(c)

图4(d)

在不同测试条件下USB口热插拔时AW3208 ACIN PIN的过冲电压大小

AW3208 ACIN pin电压过冲电压的最大值

ACIN pin电压过冲电压最大值为6.5V

ACIN pin电压过冲电压最大值为8V

ACIN pin电压过冲电压最大值从原来的8V减小到6.12V

ACIN pin电压过冲电压最大值从原来的8V减小到6.36V

表1： 在不同测试条件下USB口热插拔时的AW3208 ACIN PIN过冲电压大小对比

测试条件

适配器+ USB线

适配器+ USB线+串入4.7uH电感

适配器+ USB线+串入4.7uH电感+TVS

Zener Diode

适配器+普通USB线+串入4.7uH电感+RC

Snubber

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封装描述

D2

D

b

e

Unit:mm

Symbol

A

A1

A2

b

Min

0.800

0.000

DFN-8L

Typ

0.850

Max

0.900

0.050

E

c

D1

Top ViewBottom View

E2

0.203( Ref.)

0.200

0.300

1.950

1.150

0.250

0.300

0.350

2.000

1.200

0.400

2.050

1.250

c

D

D2

D1

e

E

E2

1.500 ( Ref.)

0.500 (BSC)

1.950

0.550

2.000

0.600

2.050

0.650

A

A2

A1

Side View

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