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BQ24316DSGT

器件型号:BQ24316DSGT
器件类别:半导体    电源管理IC    电池管理   
厂商名称:Texas Instruments
厂商官网:http://www.ti.com/
标准:
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器件描述

Charger front end protection IC with 30V max Vin and 6.8V OVP 8-WSON -40 to 85

参数

产品属性属性值
FeaturesOver-voltage (OV)
Typical Operating Current(Typ)(uA)400
RatingCatalog
Number of Series Cells(Max)1
Approx. Price (US$)0.35 | 1ku
Input Over-Voltage Protection(V)6.8
Input Over-Current Protection(A)1
Communication InterfaceNo Communication
Package GroupVSON,WSON
FunctionCharger Front-End Protection
Vin(Max)(V)30
Number of Series Cells(Min)1

BQ24316DSGT器件文档内容

www.ti.com                                                                                                                               bq24314
                                                                                                                                         bq24316

                                                                                                               SLUS763C JULY 2007 REVISED OCTOBER 2007

            OVERVOLTAGE AND OVERCURRENT PROTECTION IC AND

                 Li+ CHARGER FRONT-END PROTECTION IC

FEATURES                                                                                  Available in Space-Saving Small 8 Lead 22
                                                                                             SON and 12 Lead 4x3 SON Packages
1
                                                                                         APPLICATIONS
2 Provides Protection for Three Variables:
    Input Overvoltage, with Rapid Response in                                           Mobile Phones and Smart Phones
         < 1 s                                                                            PDAs
    User-Programmable Overcurrent with                                                 MP3 Players
         Current Limiting                                                                Low-Power Handheld Devices
    Battery Overvoltage                                                                Bluetooth Headsets

30V Maximum Input Voltage
Supports up to 1.5A Input Current
Robust Against False Triggering Due to

    Current Transients
Thermal Shutdown
Enable Input
Status Indication Fault Condition

DESCRIPTION

The bq24314 and bq24316 are highly integrated circuits designed to provide protection to Li-ion batteries from
failures of the charging circuit. The IC continuously monitors the input voltage, the input current, and the battery
voltage. In case of an input overvoltage condition, the IC immediately removes power from the charging circuit by
turning off an internal switch. In the case of an overcurrent condition, it limits the system current at the threshold
value, and if the overcurrent persists, switches the pass element OFF after a blanking period. Additionally, the IC
also monitors its own die temperature and switches off if it becomes too hot. The input overcurrent threshold is
user-programmable.

The IC can be controlled by a processor and also provides status information about fault conditions to the host.

                                                           APPLICATION SCHEMATIC

            AC Adapter

            VDC         1 IN                                                     OUT 8
            GND
                 1 mF                                                                    1 mF
                                                                                                     bq24080

                                                                                                   Charger IC

                                                                bq24316DSG                                     SYSTEM

                                                                                 VBAT 6

                                                                      FAULT 4
                                                                          CE 5
                                                                VSS
                                                                           ILIM

                                                                2  7

1

           Please be aware that an important notice concerning availability, standard warranty, and use in critical applications of
           Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.
PowerPAD is a trademark of Texas Instruments.

2

PRODUCTION DATA information is current as of publication date.                                                 Copyright 2007, Texas Instruments Incorporated
Products conform to specifications per the terms of the Texas
Instruments standard warranty. Production processing does not
necessarily include testing of all parameters.
bq24314                                                                                                    www.ti.com
bq24316

SLUS763C JULY 2007 REVISED OCTOBER 2007

       These devices have limited built-in ESD protection. The leads should be shorted together or the device placed in conductive foam
       during storage or handling to prevent electrostatic damage to the MOS gates.

                                             ORDERING INFORMATION(1)

          DEVICE (2)                         OVP THRESHOLD PACKAGE                    MARKING
       bq24314DSG
       bq24314DSJ                            5.85 V    2mm x 2mm SON CBV
       bq24316DSG
       bq24316DSJ                            5.85 V    4mm x 3mm SON CBX

                                             6.80 V    2mm x 2mm SON CBW

                                             6.80 V    4mm x 3mm SON BZC

       (1) For the most current package and ordering information, see the
             Package Option Addendum at the end of this document, or see the
             TI website at www.ti.com.

       (2) To order a 3000 pcs reel add R to the part number, or to order a 250
             pcs reel add T to the part number.

PACKAGE DISSIPATION RATINGS                  PACKAGE                                   RJC                   RJA
                                              22 SON                                 5C/W                75C/W
                     PART NO.                 43 SON                                 5C/W                40C/W

                  BQ24314DSG
                  BQ24316DSG

                   BQ24314DSJ
                   BQ24316DSJ

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(1)

over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)

                       PARAMETER                                             PIN                 VALUE     UNIT
                                             IN (with respect to VSS)                          0.3 to 30
Input voltage                                OUT (with respect to VSS)                         0.3 to 12    V
                                             ILIM, FAULT, CE, VBAT (with respect to VSS)        0.3 to 7
Input current                                IN                                                              A
Output current                               OUT                                                    2.0      A
Output sink current                          FAULT                                                  2.0     mA
Junction temperature, TJ                                                                            15      C
Storage temperature, TSTG                                                                      40 to 150   C
Lead temperature (soldering, 10 seconds)                                                       65 to 150   C
                                                                                                   300

(1) Stresses beyond those listed under absolute maximum ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratings
      only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under recommended operating
      conditions is not implied. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability. All voltage
      values are with respect to the network ground terminal unless otherwise noted.

RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS

over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)

                                                                                               MIN MAX UNIT

VIN    Input voltage range                                                                     3.3         26 V
IIN    Input current, IN pin
IOUT   Output current, OUT pin                                                                             1.5 A
RILIM  OCP Programming resistor
TJ     Junction temperature                                                                                1.5 A

                                                                                               15.0 90.0 k

                                                                                                           0 125 C

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                                             Product Folder Link(s): bq24314 bq24316
       www.ti.com                                                                                                     bq24314
                                                                                                                      bq24316

                                                                                            SLUS763C JULY 2007 REVISED OCTOBER 2007

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

over junction temperature range 0C  TJ  125C and recommended supply voltage (unless otherwise noted)

                   PARAMETER                                   TEST CONDITIONS                              MIN TYP MAX UNIT

IN

VUVLO        Under-voltage lock-out, input        CE = Low, VIN increasing from 0V to 3V                    2.6 2.7 2.8 V
             power detected threshold

VHYS-UVLO Hysteresis on UVLO                      CE = Low, VIN decreasing from 3V to 0V                    200 260 300 mV

TDGL(PGOOD)  Deglitch time, input power           CE = Low. Time measured from VIN 0V  5V 1s rise-time,          8         ms
             detected status                      to output turning ON

IDD          Operating current                    CE = Low, No load on OUT pin,                                  400 600 A
                                                  VIN = 5V, RILIM = 25k                                           65 95 A
ISTDBY       Standby current
                                                  CE = High, VIN = 5.0V

INPUT TO OUTPUT CHARACTERISTICS

VDO          Drop-out voltage IN to OUT           CE = Low, VIN = 5V, IOUT = 1A                                  170 280 mV

INPUT OVERVOLTAGE PROTECTION

VOVP         Input overvoltage    bq24314         CE = Low, VIN increasing from 5V to 7.5V                  5.71 5.85 6.00 V
             protection           bq24316                                                                   6.60 6.80 7.00 V
tPD(OVP)     threshold                            CE = Low
VHYS-OVP                                          CE = Low, VIN decreasing from 7.5V to 5V                                         1 s
tON(OVP)     Input OV propagation delay(1)        CE = Low, Time measured from                                25 60 110 mV
                                                  VIN 7.5V  5V, 1s fall-time
             Hysteresis on OVP

             Recovery time from input                                                                            8         ms
             overvoltage condition

INPUT OVERCURRENT PROTECTION

IOCP         Input overcurrent protection                                                                   300       1500 mA
             threshold range

IOCP         Input overcurrent protection         CE = Low, RILIM = 25k                                     930 1000 1070 mA
             threshold

tBLANK(OCP)  Blanking time, input overcurrent                                                                    176       s
             detected

tREC(OCP)    Recovery time from input                                                                            64        ms
             overcurrent condition

BATTERY OVERVOLTAGE PROTECTION

BVOVP        Battery overvoltage protection       CE = Low, VIN > 4.4V                                      4.30 4.35 4.4 V
             threshold

VHYS-BOVP    Hysteresis on BVOVP                  CE = Low, VIN > 4.4V                                      200 275 320 mV
IVBAT                                             VBAT = 4.4V, TJ = 25C
             Input bias current   DSG                                                                                           10
             on VBAT pin          Package         VBAT = 4.4V, TJ = 85C                                                                nA

                                  DSJ                                                                                           10
                                  Package

TDGL(BOVP)   Deglitch time, battery overvoltage CE = Low, VIN > 4.4V. Time measured from VVBAT rising from       176       s

             detected                             4.1V to 4.4V to FAULT going low.

THERMAL PROTECTION

TJ(OFF)      Thermal shutdown temperature                                                                        140 150 C

TJ(OFF-HYS) Thermal shutdown hysteresis                                                                          20        C

LOGIC LEVELS ON CE

VIL          Low-level input voltage                                                                        0         0.4 V

VIH          High-level input voltage                                                                       1.4            V

IIL          Low-level input current              VCE = 0V                                                                 1 A
                                                  VCE = 1.8V
IIH          High-level input current                                                                                 15 A

LOGIC LEVELS ON FAULT

VOL          Output low voltage                   ISINK = 5mA                                                         0.2 V
                                                                                                                      10 A
IHI-Z        Leakage current, FAULT pin HI-Z VFAULT = 5V

(1) Not tested in production. Specified by design.

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                                                  Product Folder Link(s): bq24314 bq24316
bq24314                                                                                           www.ti.com
bq24316

SLUS763C JULY 2007 REVISED OCTOBER 2007

      IN                                                            Q1                     OUT
   ILIM
                                             Charge Pump,                                  FAULT
                                                                                           CE
                                             Bandgap,                                      VBAT

                                             Bias Gen      VBG

                       ISNS                  Current limiting
                       ILIMREF               loop

                                                                    OFF

                    OCP comparator           t BLANK(OCP)
          ILIMREF -

               ISNS

          VIN VBG

                                  OVP                                COUNTERS,
                                                                     CONTROL,
                                                                    AND STATUS

          VIN                                t DGL(PGOOD)
                  VBG

                       UVLO

                                                           THERMAL                    VBG
                                                           SHUTDOW
                                                                         t DGL(BOVP)

                                                                      VSS

                                             Figure 1. Simplified Block Diagram

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TERMINAL FUNCTIONS

NAME     TERMINAL     DSG  I/O                                             DESCRIPTION
IN             DSJ      1
                1, 2       I Input power, connect to external DC supply. Connect external 1F ceramic capacitor (minimum) to
                                 VSS. For the 12 pin (DSJ-suffix) device, ensure that pins 1 and 2 are connected together on the
                                 PCB at the device.

OUT      10, 11       8    O Output terminal to the charging system. Connect external 1F ceramic capacitor (minimum) to VSS.
VBAT
ILIM        8         6    I Battery voltage sense input. Connect to pack positive terminal through a resistor.
CE
FAULT       9         7    I/O Input overcurrent threshold programming. Connect a resistor to VSS to set the overcurrent
VSS                               threshold.
NC
            7         5    I Chip enable input. Active low. When CE = High, the input FET is off. Internally pulled down.

            4         4    O    Open-drain output, device status. FAULT = Low indicates that the input FET Q1 has been turned off
                                due to input overvoltage, input overcurrent, battery overvoltage, or thermal shutdown.

            3         2    Ground terminal

         5, 6, 12 3             These pins may have internal circuits used for test purposes. Do not make any external connections
                                at these pins for normal operation.

                                There is an internal electrical connection between the exposed thermal pad and the VSS pin of the

Thermal                        device. The thermal pad must be connected to the same potential as the VSS pin on the printed
PAD                             circuit board. Do not use the thermal pad as the primary ground input for the device. The VSS pin

                                must be connected to ground at all times.

               IN 1        bq24314DSG             8 OUT        IN 1                        bq24314DSJ  12 NC
            VSS 2          bq24316DSG             7 ILIM       IN 2                        bq24316DSJ  11 OUT
             NC 3                                 6 VBAT    VSS 3                                      10 OUT
         FAULT 4                                  5 CE    FAULT 4                                       9 ILIM
                                                              NC 5                                      8 VBAT
                                                              NC 6                                      7 CE

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                                         TYPICAL OPERATING PERFORMANCE

Test conditions (unless otherwise noted) for typical operating performance: VIN = 5 V, CIN = 1 F, COUT = 1 F,
RILIM = 25 k, RBAT = 100 k, TA = 25C, VPU = 3.3V (see Figure 23 for the Typical Application Circuit)

   VIN

              VOUT                                                                                         VIN    VOUT
                                                                                                           FAULT
        IOUT

   Figure 2. Normal Power-On Showing Soft-Start,            Figure 3. OVP at Power-On, VIN = 0V to 9V, tr = 50s
                            ROUT = 6.6

   VIN                                                      VIN

           Max VOUT = 6.84 V                                        Max VOUT = 6.76 V
                  VOUT                                            VOUT
                             FAULT
                                                                             FAULT

   Figure 4. bq24316 OVP Response for Input Step, VIN = 5V  Figure 5. bq24316 OVP Response for Input Step, VIN = 5V
                                 to 12V, tr = 1s                                         to 12V, tr = 20s

   VIN
                                                                                                      VIN

      Max VOUT = 6.84 V                                                                                     Max VOUT = 6.76 V
   VOUT                                                                                                    VOUT

             FAULT                                                                                                FAULT

   Figure 6. bq24314 OVP Response for Input Step, VIN = 5V  Figure 7. bq24314 OVP Response for Input Step, VIN = 5V
                                 to 12V, tr = 1s                                         to 12V, tr = 20s

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          VIN
                                                                                                              SLUS763C JULY 2007 REVISED OCTOBER 2007

               TYPICAL OPERATING PERFORMANCE (continued)

                                                                                    VIN

                      VOUT                                                                     IOUT

                                                  IOUT

               FAULT                                                                                  VOUT

                                                                                               FAULT

Figure 8. Recovery from OVP, VIN = 7.5V to 5V, tf = 400s                    Figure 9. OCP, Powering Up into a Short Circuit on OUT
      VIN                                                                  Pin, OCP Counter Counts to 15 Before Switching OFF the
                                           IOUT
                                                                                                               Device
                                                                                 VIN

                                                                                   VOUT

                                                                                 IOUT

                                                                     VOUT                                               FAULT
                                                             FAULT
                                                                           Figure 11. OCP, ROUT Switches from 6.6 to 3.3, Shows
Figure 10. OCP, Zoom-in on the First Cycle of Figure 9                                       Current Limiting and Soft-Stop
   VVBAT
                                                                               VOUT

                  Begin      VOUT                                          VVBAT
                  soft-stop                                                             FAULT

tDGL(BAT-OVP)
= 220 ms

               FAULT

Figure 12. BAT-OVP, VVBAT Steps from 4.2V to 4.4V,                         Figure 13. BAT-OVP, VVBAT Cycles Between 4.1V and 4.4V,
            Shows tDGL(BAT-OVP) and Soft-Stop                                                     Shows BAT-OVP Counter

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                                TYPICAL OPERATING PERFORMANCE (continued)

                                             UNDERVOLTAGE LOCKOUT                                                                     DROPOUT VOLTAGE (IN to OUT)
                                                                vs                                                                                           vs

                                               FREE-AIR TEMPERATURE                                                                        FREE-AIR TEMPERATURE

                         2.75                                                                                        280

                          2.7           VIN Increasing                                                               260
                         2.65
                                                                                                                     240
   VUVLO, VHYS-UVLO - V                                                                                                                                           VIN = 4 V

                                                                                                                     220

                         2.6                                                                     VDO @ 1A - mV       200                   VIN = 5 V

                         2.55                                                                                        180

                                                                                                                     160

                          2.5           VIN Decreasing                                                               140
                         2.45                                                                                        120

                         2.4                                                         90 110 130                      100               50                                    100                     150
                           -50 -30 -10 10 30 50 70                                                                        0
                                                                   Temperature - C
                                                                                                                                           Temperature - C
                                                          Figure 14.
                                                                                                                                           Figure 15.

                           OVERVOLTAGE THRESHOLD PROTECTION (bq24316)                                                  OVERVOLTAGE THRESHOLD PROTECTION (bq24314)
                                                                vs                                                                                          vs

                                               FREE-AIR TEMPERATURE                                                                        FREE-AIR TEMPERATURE

                         6.82                                                                                        5.88

                          6.8                                                                                        5.86
                         6.78
                                            VIN Increasing

   VOVP, VHYS-OVP - V                                                                            VOVP, VHYS-OVP - V  5.84                                                         VIN Increasing
                                                                                                                     5.82
                         6.76

                         6.74               VIN Decreasing
                         6.72
                                                                                                                     5.8
                                                                                                                                                                                     VIN Decreasing

                         6.7            10  30          50    70 90                  110 130                         5.78     -30 -10  10 30 50 70                                90 110 130
                           -50 -30 -10                                                                                   -50                 Temperature - C

                                            Temperature - C                                                                                  Figure 17.

                                            Figure 16.

                                        INPUT OVERCURRENT PROTECTION                                                               INPUT OVERCURRENT PROTECTION
                                                                 vs                                                                                         vs

                                                      ILIM RESISTANCE                                                                      FREE-AIR TEMPERATURE

                         1600                                                                                        985

                         1400                                                                                        984

                         1200                                                                                        983

   IOCP - mA             1000                                                                    IOCP - mA           982
                          800
                                                                                                                     981

                                                                                                                     980

                         600     10 20 30 40 50 60 70 80 90 100                                                      979               10 30 50 70                                90 110 130
                                                                   RILIM - kW                                        978                     Temperature - C
                         400                                                                                         977
                                                        Figure 18.                                                   976                      Figure 19.
                         200                                                                                         975
                            0
                              0                                                                                         -50 -30 -10

8                        Submit Documentation Feedback                                                                                 Copyright 2007, Texas Instruments Incorporated

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            TYPICAL OPERATING PERFORMANCE (continued)

          BATTERY OVERVOLTAGE PROTECTION                                                                                                                      LEAKAGE CURRENT (VBAT Pin)
                                      vs                                                                                                                                            vs

                     FREE-AIR TEMPERATURE                                                                                                                          FREE-AIR TEMPERATURE

4.4                                                                                                                                          2.5

4.35        BVOVP (VVBAT Increasing)                                                                                                           2
4.3
                                                                                                                                             1.5
BVOVP - V4.25
                                                                                                                                 IVBAT - nA
4.2
                                                                                                                                 1

4.15

                                                                                                                                             0.5

4.1         Bat-OVP Recovery (VVBAT Decreasing)

4.05                                                          90 110 130                                                                     0            10 30 50 70             90 110 130
    -50 -30 -10 10 30 50 70                                                                                                                  -50 -30 -10        Temperature - C
                                            Temperature - C
                                                                                                                                                                 Figure 21.
                                  Figure 20.
                                                                                                                                                           35
                                                 SUPPLY CURRENT (bq24314)
                                                                     vs

                                                          INPUT VOLTAGE

                              900

                              800

                              700                                IDD (CE = Low)

            IDD, ISTDBY - mA  600

                              500
                              400

                              300                                ISTDBY (CE = High)

                              200                             5  10       15              20                                                      25  30

                              100
                                 0
                                  0

                                                                                 VIN - V

                                                                          Figure 22.

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bq24316

SLUS763C JULY 2007 REVISED OCTOBER 2007

TYPICAL APPLICATION CIRCUIT

VOVP = 6.8V, IOCP = 1000mA, BVOVP = 4.35V (Terminal numbers shown are for the 22 DSG package)

    AC Adapter

    VDC                           1 IN                       OUT 8               COUT
    GND         CIN                                                       1 mF
                                                                                        bq24080
                          1 mF          bq24316DSG                                     Charger IC

                                                           VBAT 6         RBAT                                                     SYSTEM
                                                                         100 kW                                   VPU

                                        ILIM                 FAULT 4                   RPU 47 kW                     Host
                                                      VSS          CE 5                                   47 kW   Controller

                                                         2                                          RFAULT
                                                                                                           47 kW

                                                                                                            RCE

                          7

                 RILM
                25 kW

                                                           Figure 23.

                                        DETAILED FUNCTIONAL DESCRIPTION

The bq24314 and bq24316 are highly integrated circuits designed to provide protection to Li-ion batteries from
failures of the charging circuit. The IC continuously monitors the input voltage, the input current and the battery
voltage. In case of an input overvoltage condition, the IC immediately removes power from the charging circuit by
turning off an internal switch. In the case of an overcurrent condition, it limits the system current at the threshold
value, and if the overcurrent persists, switches the pass element OFF after a blanking period. If the battery
voltage rises to an unsafe level, the IC disconnects power from the charging circuit until the battery voltage
returns to an acceptable value. Additionally, the IC also monitors its own die temperature and switches off if it
becomes too hot. The input overcurrent threshold is user-programmable. The IC can be controlled by a
processor, and also provides status information about fault conditions to the host.

POWER DOWN

The device remains in power down mode when the input voltage at the IN pin is below the undervoltage
threshold VUVLO. The FET Q1 connected between IN and OUT pins is off, and the status output, FAULT, is set to
Hi-Z.

POWER-ON RESET

The device resets when the input voltage at the IN pin exceeds the UVLO threshold. All internal counters and
other circuit blocks are reset. The IC then waits for duration tDGL(PGOOD) for the input voltage to stabilize. If, after
tDGL(PGOOD), the input voltage and battery voltage are safe, FET Q1 is turned ON. The IC has a soft-start feature
to control the inrush current. The soft-start minimizes the ringing at the input (the ringing occurs because the
parasitic inductance of the adapter cable and the input bypass capacitor form a resonant circuit). Figure 2 shows
the power-up behavior of the device. Because of the deglitch time at power-on, if the input voltage rises rapidly to
beyond the OVP threshold, the device will not switch on at all, instead it will go into protection mode and indicate
a fault on the FAULT pin, as shown in Figure 3.

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OPERATION

The device continuously monitors the input voltage, the input current, and the battery voltage as described in
detail in the following sections.

Input Overvoltage Protection

If the input voltage rises above VOVP, the internal FET Q1 is turned off, removing power from the circuit. As
shown in Figure 4 to Figure 7, the response is very rapid, with the FET turning off in less than a microsecond.
The FAULT pin is driven low. When the input voltage returns below VOVP VHYS-OVP (but is still above VUVLO), the
FET Q1 is turned on again after a deglitch time of tON(OVP) to ensure that the input supply has stabilized. Figure 8
shows the recovery from input OVP.

Input Overcurrent Protection

The overcurrent threshold is programmed by a resistor RILIM connected from the ILIM pin to VSS. Figure 18
shows the OCP threshold as a function of RILIM, and may be approximated by the following equation:
IOCP = 25 RILIM (current in A, resistance in k)

If the load current tries to exceed the IOCP threshold, the device limits the current for a blanking duration of
tBLANK(OCP). If the load current returns to less than IOCP before tBLANK(OCP) times out, the device continues to
operate. However, if the overcurrent situation persists for tBLANK(OCP), the FET Q1 is turned off for a duration of
tREC(OCP), and the FAULT pin is driven low. The FET is then turned on again after tREC(OCP) and the current is
monitored all over again. Each time an OCP fault occurs, an internal counter is incremented. If 15 OCP faults
occur in one charge cycle, the FET is turned off permanently. The counter is cleared either by removing and
re-applying input power, or by disabling and re-enabling the device with the CE pin. Figure 9 to Figure 11 show
what happens in an overcurrent fault.

To prevent the input voltage from spiking up due to the inductance of the input cable, Q1 is turned off slowly,
resulting in a "soft-stop", as shown in Figure 11.

Battery Overvoltage Protection

The battery overvoltage threshold BVOVP is internally set to 4.35V. If the battery voltage exceeds the BVOVP
threshold, the FET Q1 is turned off, and the FAULT pin is driven low. The FET is turned back on once the battery
voltage drops to BVOVP VHYS-BOVP (see Figure 12 and Figure 13). Each time a battery overvoltage fault occurs,
an internal counter is incremented. If 15 such faults occur in one charge cycle, the FET is turned off permanently.
The counter is cleared either by removing and re-applying input power, or by disabling and re-enabling the
device with the CE pin. In the case of a battery overvoltage fault, Q1 is switched OFF gradually (see Figure 12).

Thermal Protection

If the junction temperature of the device exceeds TJ(OFF), the FET Q1 is turned off, and the FAULT pin is driven
low. The FET is turned back on when the junction temperature falls below TJ(OFF) TJ(OFF-HYS).

Enable Function

The IC has an enable pin which can be used to enable or disable the device. When the CE pin is driven high, the
internal FET is turned off. When the CE pin is low, the FET is turned on if other conditions are safe. The OCP
counter and the Bat-OVP counter are both reset when the device is disabled and re-enabled. The CE pin has an
internal pulldown resistor and can be left floating. Note that the FAULT pin functionality is also disabled when the
CE pin is high.

Fault Indication

The FAULT pin is an active-low open-drain output. It is in a high-impedance state when operating conditions are
safe, or when the device is disabled by setting CE high. With CE low, the FAULT pin goes low whenever any of
these events occurs:
Input overvoltage
Input overcurrent
Battery overvoltage
IC Overtemperature

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SLUS763C JULY 2007 REVISED OCTOBER 2007

        Power Down                                                                                       Any State
    All IC functions OFF                                                                           if V(IN) < V (UVLO),
                                                                                                    go to Power Down
        FAULT = HiZ
                                                                                                         Any State
     V(IN) > V(UVLO) ? No                                                                                if CE = Hi,
                                                                                                        go to Reset
         Yes

             Reset
         Timers reset
       Counters reset
        FAULT = HiZ

            FET off

                                 No
         CE = Low ?

    V(IN) < V(OVP) ?                         Turn off FET           CE = Hi ?     Yes Go to Reset
                                No           FAULT = Low

                 Yes                                       No

    I < IOCP ?                            Turn off FET                        No  Wait tREC(OCP)
            Yes                           FAULT = Low               count <15 ?
                                   No Incr OCP counter
                                                                    CE = Hi ?     Yes Go to Reset
                                                                No

                                             Turn off FET                    No
                                                                    count <15 ?
    VBAT < BATOVP ?                No        FAULT = Low
                                             Incr BAT counter

    Yes

       TJ < TJ(OFF) ?                        Turn off FET
                                 No          FAULT = Low

                  Yes

    Turn on FET
    FAULT = HiZ

                                             Figure 24. Flow Diagram

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            APPLICATION INFORMATION (WITH REFERENCE TO FIGURE 23)

Selection of RBAT

It is strongly recommended that the battery not be tied directly to the VBAT pin of the device, as under some
failure modes of the IC, the voltage at the IN pin may appear on the VBAT pin. This voltage can be as high as
30V, and applying 30V to the battery in case of the failure of the bq2431x can be hazardous. Connecting the
VBAT pin through RBAT prevents a large current from flowing into the battery in case of a failure of the IC. In the
interests of safety, RBAT should have a very high value. The problem with a large RBAT is that the voltage drop
across this resistor because of the VBAT bias current IVBAT causes an error in the BVOVP threshold. This error is
over and above the tolerance on the nominal 4.35V BVOVP threshold.

Choosing RBAT in the range 100k to 470k is a good compromise. In the case of an IC failure, with RBAT equal
to 100k, the maximum current flowing into the battery would be (30V 3V) 100k = 246A, which is low
enough to be absorbed by the bias currents of the system components. RBAT equal to 100k would result in a
worst-case voltage drop of RBAT IVBAT = 1mV. This is negligible to compared to the internal tolerance of 50mV
on BVOVP threshold.

If the Bat-OVP function is not required, the VBAT pin should be connected to VSS.

Selection of RCE, RFAULT, and RPU

The CE pin can be used to enable and disable the IC. If host control is not required, the CE pin can be tied to
ground or left un-connected, permanently enabling the device.

In applications where external control is required, the CE pin can be controlled by a host processor. As in the
case of the VBAT pin (see above), the CE pin should be connected to the host GPIO pin through as large a
resistor as possible. The limitation on the resistor value is that the minimum VOH of the host GPIO pin less the
drop across the resistor should be greater than VIH of the bq2431 CE pin. The drop across the resistor is given
by RCE IIH.

The FAULT pin is an open-drain output that goes low during OV, OC, battery-OV, and OT events. If the
application does not require monitoring of the FAULT pin, it can be left unconnected. But if the FAULT pin has to
be monitored, it should be pulled high externally through RPU, and connected to the host through RFAULT. RFAULT
prevents damage to the host controller if the bq2431x fails (see above). The resistors should be of high value, in
practice values between 22k and 100k should be sufficient.

Selection of Input and Output Bypass Capacitors

The input capacitor CIN in Figure 23 is for decoupling, and serves an important purpose. Whenever there is a
step change downwards in the system load current, the inductance of the input cable causes the input voltage to
spike up. CIN prevents the input voltage from overshooting to dangerous levels. It is strongly recommended that a
ceramic capacitor of at least 1F be used at the input of the device. It should be located in close proximity to the
IN pin.

COUT in Figure 23 is also important: If a very fast (< 1s rise time) overvoltage transient occurs at the input, the
current that charges COUT causes the device's current-limiting loop to kick in, reducing the gate-drive to FET Q1.
This results in improved performance for input overvoltage protection. COUT should also be a ceramic capacitor of
at least 1F, located close to the OUT pin. COUT also serves as the input decoupling capacitor for the charging
circuit downstream of the protection IC.

Powering Accessories

In some applications, the equipment that the protection IC resides in may be required to provide power to an
accessory (e.g. a cellphone may power a headset or an external memory card) through the same connector pins
that are used by the adapter for charging. Figure 25 and Figure 26 illustrate typical charging and
accessory-powering scenarios:

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bq24316

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                                                                  Accessory  DIS                  e.g.
                                                                                                  cellphone
                                                      power supply
                                                                                               to rest of
    AC Adapter                               IN OUT               Charger             Battery  system
                                             bq24316                                  pack
                                                                             EN

    Figure 25. Charging - The Red Arrows Show the Direction of Current Flow

                                                      Accessory              EN                   e.g.
                                                                                                  cellphone
                                                      power supply
                                                                                               to rest of
                                             IN OUT   Charger                         Battery  system
                                             bq24316
                                                                             DIS
                                                                                      pack

            Figure 26. Powering an Accessory - The Red Arrows Show the Direction of Current Flow

In the second case, when power is being delivered to an accessory, the bq24314/bq24316 device is required to
support current flow from the OUT pin to the IN pin.

If VOUT > VUVLO + 0.7V, FET Q1 is turned on, and the reverse current does not flow through the diode but through
Q1. Q1 will then remain ON as long as VOUT > VUVLO VHYS-UVLO + RDSON*IACCESSORY. Within this voltage range,
the reverse current capability is the same as the forward capability, 1.5A. It should be noted that there is no
overcurrent protection in this direction.

                IN                                                Q1 OUT              VOUT

                               Charge Pump,
                               Bandgap,
                               Bias Gen

                                                      Figure 27.

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PCB Layout Guidelines:

This device is a protection device, and is meant to protect down-stream circuitry from hazardous voltages.
    Potentially, high voltages may be applied to this IC. It has to be ensured that the edge-to-edge clearances of
    PCB traces satisfy the design rules for high voltages.

The device uses SON packages with a PowerPADTM. For good thermal performance, the PowerPAD should
    be thermally coupled with the PCB ground plane. In most applications, this will require a copper pad directly
    under the IC. This copper pad should be connected to the ground plane with an array of thermal vias.

CIN and COUT should be located close to the IC. Other components like RILIM and RBAT should also be located
    close to the IC.

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                                             Revision History

Changes from Revision B (September 2007) to Revision C .......................................................................................... Page

Changed bq24314DSJ marking from preview to CBX .......................................................................................................... 2
Changed bq24316DSJ marking from preview to BZC........................................................................................................... 2

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PACKAGING INFORMATION

Orderable Device  Status Package Type Package Pins Package Eco Plan Lead/Ball Finish MSL Peak Temp Op Temp (C)                    Top-Side Markings      Samples
  BQ24314DSGR
                  (1)                                    Drawing     Qty  (2)              (3)                                                       (4)
BQ24314DSGRG4
  BQ24314DSGT     ACTIVE  WSON                           DSG 8 3000 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85       CBV
                                                                                             & no Sb/Br)                      CBV
BQ24314DSGTG4                                                                                                                 CBV
  BQ24314DSJR     ACTIVE  WSON                           DSG 8 3000 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85       CBV
                                                                                             & no Sb/Br)                      CBX
BQ24314DSJRG4                                                                                                                 CBX
  BQ24314DSJT     ACTIVE  WSON                           DSG      8  250 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85  CBX
                                                                                                                              CBX
BQ24314DSJTG4                                                             & no Sb/Br)                                         CBW
  BQ24316DSGR                                                                                                                 CBW
BQ24316DSGRG4     ACTIVE  WSON                           DSG      8  250 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85  CBW
  BQ24316DSGT                                                                                                                 CBW
BQ24316DSGTG4                                                             & no Sb/Br)                                         BZC
  BQ24316DSJR                                                                                                                 BZC
BQ24316DSJRG4     ACTIVE  VSON                           DSJ 12 3000 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85      BZC
  BQ24316DSJT                                                                               & no Sb/Br)                       BZC
BQ24316DSJTG4
                  ACTIVE  VSON                           DSJ 12 3000 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                            & no Sb/Br)

                  ACTIVE  VSON                           DSJ 12 250 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                            & no Sb/Br)

                  ACTIVE  VSON                           DSJ 12 250 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                            & no Sb/Br)

                  ACTIVE  WSON                           DSG 8 3000 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                             & no Sb/Br)

                  ACTIVE  WSON                           DSG 8 3000 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                             & no Sb/Br)

                  ACTIVE  WSON                           DSG      8  250 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85

                                                                          & no Sb/Br)

                  ACTIVE  WSON                           DSG      8  250 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85

                                                                          & no Sb/Br)

                  ACTIVE  VSON                           DSJ 12 3000 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                            & no Sb/Br)

                  ACTIVE  VSON                           DSJ 12 3000 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                            & no Sb/Br)

                  ACTIVE  VSON                           DSJ 12 250 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                            & no Sb/Br)

                  ACTIVE  VSON                           DSJ 12 250 Green (RoHS CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR -40 to 85
                                                                                            & no Sb/Br)

(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.

                                                                          Addendum-Page 1
                             PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com                   11-Apr-2013

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) Eco Plan - The planned eco-friendly classification: Pb-Free (RoHS), Pb-Free (RoHS Exempt), or Green (RoHS & no Sb/Br) - please check http://www.ti.com/productcontent for the latest availability
information and additional product content details.
TBD: The Pb-Free/Green conversion plan has not been defined.
Pb-Free (RoHS): TI's terms "Lead-Free" or "Pb-Free" mean semiconductor products that are compatible with the current RoHS requirements for all 6 substances, including the requirement that
lead not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, TI Pb-Free products are suitable for use in specified lead-free processes.
Pb-Free (RoHS Exempt): This component has a RoHS exemption for either 1) lead-based flip-chip solder bumps used between the die and package, or 2) lead-based die adhesive used between
the die and leadframe. The component is otherwise considered Pb-Free (RoHS compatible) as defined above.
Green (RoHS & no Sb/Br): TI defines "Green" to mean Pb-Free (RoHS compatible), and free of Bromine (Br) and Antimony (Sb) based flame retardants (Br or Sb do not exceed 0.1% by weight
in homogeneous material)

(3) MSL, Peak Temp. -- The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.

(4) Multiple Top-Side Markings will be inside parentheses. Only one Top-Side 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 Top-Side Marking for that device.

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 2
www.ti.com                                               PACKAGE MATERIALS INFORMATION

TAPE AND REEL INFORMATION                                                                                                                              26-Jan-2013

*All dimensions are nominal

Device                       Package Package Pins  SPQ   Reel Reel A0 B0 K0 P1 W               Pin1
                               Type Drawing
                                                   3000  Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant
                                                   250
                                                   3000  (mm) W1 (mm)
                                                   250
BQ24314DSGR                  WSON DSG 8            3000  179.0  8.4       2.2 2.2 1.2 4.0 8.0  Q2
BQ24314DSGT                  WSON DSG 8            250
BQ24314DSJR                  VSON DSJ 12           3000  179.0  8.4       2.2 2.2 1.2 4.0 8.0  Q2
BQ24314DSJT                  VSON DSJ 12           250
BQ24316DSGR                  WSON DSG 8                  330.0 12.4 3.3 4.3 1.1 8.0 12.0       Q1
BQ24316DSGT                  WSON DSG 8
BQ24316DSJR                  VSON DSJ 12                 180.0 12.4 3.3 4.3 1.1 8.0 12.0       Q1
BQ24316DSJT                  VSON DSJ 12
                                                         179.0  8.4       2.2 2.2 1.2 4.0 8.0  Q2

                                                         179.0  8.4       2.2 2.2 1.2 4.0 8.0  Q2

                                                         330.0 12.4 3.3 4.3 1.1 8.0 12.0       Q1

                                                         180.0 12.4 3.3 4.3 1.1 8.0 12.0       Q1

                                                   Pack Materials-Page 1
www.ti.com                                      PACKAGE MATERIALS INFORMATION

                                                                                                                                              26-Jan-2013

*All dimensions are nominal  Package Type  Package Drawing Pins  SPQ   Length (mm)  Width (mm)  Height (mm)
              Device              WSON                           3000       195.0       200.0        45.0
                                  WSON     DSG  8                250        195.0       200.0        45.0
        BQ24314DSGR               VSON                           3000       367.0       367.0        35.0
        BQ24314DSGT               VSON     DSG  8                250        210.0       185.0        35.0
        BQ24314DSJR               WSON                           3000       195.0       200.0        45.0
        BQ24314DSJT               WSON     DSJ  12               250        195.0       200.0        45.0
        BQ24316DSGR               VSON                           3000       367.0       367.0        35.0
        BQ24316DSGT               VSON     DSJ  12               250        210.0       185.0        35.0
        BQ24316DSJR
        BQ24316DSJT                        DSG  8

                                           DSG  8

                                           DSJ  12

                                           DSJ  12

                                                Pack Materials-Page 2
                                               IMPORTANT NOTICE

Texas Instruments Incorporated and its subsidiaries (TI) reserve the right to make corrections, enhancements, improvements and other
changes to its semiconductor products and services per JESD46, latest issue, and to discontinue any product or service per JESD48, latest
issue. Buyers should obtain the latest relevant information before placing orders and should verify that such information is current and
complete. All semiconductor products (also referred to herein as "components") are sold subject to TI's terms and conditions of sale
supplied at the time of order acknowledgment.

TI warrants performance of its components to the specifications applicable at the time of sale, in accordance with the warranty in TI's terms
and conditions of sale of semiconductor products. Testing and other quality control techniques are used to the extent TI deems necessary
to support this warranty. Except where mandated by applicable law, testing of all parameters of each component is not necessarily
performed.

TI assumes no liability for applications assistance or the design of Buyers' products. Buyers are responsible for their products and
applications using TI components. To minimize the risks associated with Buyers' products and applications, Buyers should provide
adequate design and operating safeguards.

TI does not warrant or represent that any license, either express or implied, is granted under any patent right, copyright, mask work right, or
other intellectual property right relating to any combination, machine, or process in which TI components or services are used. Information
published by TI regarding third-party products or services does not constitute a license to use such products or services or a warranty or
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Reproduction of significant portions of TI information in TI data books or data sheets is permissible only if reproduction is without alteration
and is accompanied by all associated warranties, conditions, limitations, and notices. TI is not responsible or liable for such altered
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Resale of TI components or services with statements different from or beyond the parameters stated by TI for that component or service
voids all express and any implied warranties for the associated TI component or service and is an unfair and deceptive business practice.
TI is not responsible or liable for any such statements.

Buyer acknowledges and agrees that it is solely responsible for compliance with all legal, regulatory and safety-related requirements
concerning its products, and any use of TI components in its applications, notwithstanding any applications-related information or support
that may be provided by TI. Buyer represents and agrees that it has all the necessary expertise to create and implement safeguards which
anticipate dangerous consequences of failures, monitor failures and their consequences, lessen the likelihood of failures that might cause
harm and take appropriate remedial actions. Buyer will fully indemnify TI and its representatives against any damages arising out of the use
of any TI components in safety-critical applications.

In some cases, TI components may be promoted specifically to facilitate safety-related applications. With such components, TI's goal is to
help enable customers to design and create their own end-product solutions that meet applicable functional safety standards and
requirements. Nonetheless, such components are subject to these terms.

No TI components are authorized for use in FDA Class III (or similar life-critical medical equipment) unless authorized officers of the parties
have executed a special agreement specifically governing such use.

Only those TI components which TI has specifically designated as military grade or "enhanced plastic" are designed and intended for use in
military/aerospace applications or environments. Buyer acknowledges and agrees that any military or aerospace use of TI components
which have not been so designated is solely at the Buyer's risk, and that Buyer is solely responsible for compliance with all legal and
regulatory requirements in connection with such use.

TI has specifically designated certain components as meeting ISO/TS16949 requirements, mainly for automotive use. In any case of use of
non-designated products, TI will not be responsible for any failure to meet ISO/TS16949.

Products                                       Applications

Audio                  www.ti.com/audio        Automotive and Transportation www.ti.com/automotive

Amplifiers             amplifier.ti.com        Communications and Telecom www.ti.com/communications

Data Converters        dataconverter.ti.com    Computers and Peripherals  www.ti.com/computers

DLP Products          www.dlp.com             Consumer Electronics       www.ti.com/consumer-apps

DSP                    dsp.ti.com              Energy and Lighting        www.ti.com/energy

Clocks and Timers      www.ti.com/clocks       Industrial                 www.ti.com/industrial

Interface              interface.ti.com        Medical                    www.ti.com/medical

Logic                  logic.ti.com            Security                   www.ti.com/security

Power Mgmt             power.ti.com            Space, Avionics and Defense www.ti.com/space-avionics-defense

Microcontrollers       microcontroller.ti.com  Video and Imaging          www.ti.com/video

RFID                   www.ti-rfid.com

OMAP Applications Processors www.ti.com/omap   TI E2E Community           e2e.ti.com

Wireless Connectivity  www.ti.com/wirelessconnectivity

                       Mailing Address: Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265
                                            Copyright 2013, Texas Instruments Incorporated
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