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BQ51014YFPR

器件型号:BQ51014YFPR
器件类别:半导体    电源管理   
厂商名称:Texas Instruments
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Integrated Wireless Power Receiver Solution, Qi (Wireless Power Consortium) Compliant 28-DSBGA 0 to 125

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BQ51014YFPR器件文档内容

www.ti.com                                                                                                  bq51013A
                                                                                                              bq51014

                                                                                     SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

            INTEGRATED WIRELESS POWER SUPPLY RECEIVER,
             Qi (WIRELESS POWER CONSORTIUM) COMPLIANT

                                         Check for Samples: bq51013A, bq51014

FEATURES                                                        DESCRIPTION

1                                                               The bq5101x is an advanced, integrated, receiver IC
                                                                for wireless power transfer in portable applications.
� Integrated Wireless Power Receiver Solution                   The device provides the AC/DC power conversion
    with a 5V Regulated Supply                                  while integrating the digital control required to comply
    � 93% Overall Peak AC-DC Efficiency                         with the Qi v1.0 communication protocol. Together
    � Full Synchronous Rectifier                                with the bq500210 transmitter controller, the bq5101x
    � WPC v1.0 Compliant Communication                          enables a complete contact-less power transfer
         Control                                                system for a wireless power supply solution. By using
    � Output Voltage Conditioning                               near-field inductive power transfer, the receiver coil
    � Only IC Required Between RX coil and 5V                   embedded in the portable device receives the power
         DC Output Voltage                                      transmitted by the transmitter coil via mutually
                                                                coupled inductors. The AC signal from the receiver
� Dynamic Rectifier Control for Improved Load                   coil is then rectified and regulated to be used as a
    Transient Response                                          power supply for down-system electronics. Global
                                                                feedback is established from the secondary to the
� Dynamic Efficiency Scaling for Optimized                      transmitter in order to stabilize the power transfer
    Performance Over any Range of Output Power                  process via back-scatter modulation. This feedback is
                                                                established by using the Qi v1.0 communication
� Adaptive Communication Limit for Robust                       protocol supporting up to 5 W applications.
    Communication During High Levels of Load
    Current Noise                                               The device integrates a low-impedance full
                                                                synchronous rectifier, low-dropout regulator, digital
� Supports 20-V Maximum Input                                   control, and accurate voltage and current loops. The
� Low-power Dissipative Rectifier Overvoltage                   entire power stage (rectifier and LDO) use low
                                                                resistive NMOS FET's to ensures high efficiency and
    Clamp (VOVP = 15V)                                          low power dissipation.
� Thermal Shutdown
� Multifunction NTC and Control Pin for                                              Power                 bq5101x

    Temperature Monitoring, Done Charging and                   AC to DC    Drivers         Rectification     Voltage                Load
    Fault Host Control                                                                                     Conditioning
� Stand-alone Digital Controller
� Programmable Termination Pin for Charge                                                   Communication
    Status 100% (CS100) Support
� 1.9 x 3mm DSBG or 4.5 x 3.5mm QFN Package

APPLICATIONS                                                    Controller             V/I                 Controller
                                                                                     Sense                   Receiver
� WPC Compliant Receivers
� Cell Phones, Smart Phones                                     bq500210
� Headsets                                                             Transmitter
� Digital Cameras
� Portable Media Players                                        Figure 1. Wireless Power Consortium
� Hand-held Devices                                             (WPC or Qi) Inductive Power System

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.

PRODUCTION DATA information is current as of publication date.                       Copyright � 2012, 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.
bq51013A                                                                                                    www.ti.com
bq51014

SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

        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

    Part NO   Marking                       Function                 Package          Ordering Number       Quantity
   bq51013A  bq51013A                                                                  (Tape and Reel)
   bq51014   bq51014            5V Regulated Power Supply            DSBGA-YFP         bq51013AYFPR           3000
                                                                       QFN-RHL         bq51013AYFPT            250
                                                                                       bq51013ARHLR           3000
                                5V Regulated Power Supply            DSBGA-YFP         bq51013ARHLT            250
                                                                                        bq51014YFPR           3000
                                                                                                               250
                                                                                        bq51014YFPT

                                            AVAILABLE OPTIONS

Device       Function     WPC               VRECT-OVP VOUT-(REG)        Over    AD-OVP      Termination Communication
                          Version                                     Current                  (CS100) Current Limit(1) (2)
                                                                     Shutdown

bq51013A 5V Power Supply        v1.0        15V       5V             Disabled   Disabled Disabled           Tracking + 1s Hold-
                                                                                 12.5V Enabled              Off
bq51014 5V Power Supply         v1.0        15V       5V             Enabled
                                                                                                            Tracking + 1s Hold-
                                                                                                            Off

(1) Enabled if EN2 is low and disabled if EN2 is high
(2) Communication current limit is disabled for 1 second at startup

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(1)(2)

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

PARAMETER                              PIN                                                  VALUES          UNITS

                                                                                      MIN           MAX         V

                                       AC1, AC2, RECT, COM1, COM2, OUT, CHG,          -0.3              20      V
                                       CLAMP1, CLAMP2                                                           V
Input Voltage                          AD, AD-EN                                      -0.3              30      V
                                       BOOT1, BOOT2                                                         A(RMS)
Input Current                          EN1, EN2, TERM, FOD, TS-CTRL, ILIM             -0.3              26      A
Output Current                         AC1, AC2                                                                mA
Output Sink Current                    OUT                                            -0.3              7       A
Junction temperature, TJ               CHG                                                                     �C
Storage temperature, TSTG              COM1, COM2                                                       2      �C
ESD Rating (HBM) (100pF, 1.5K)                                                                                 kV
                                       All                                                          1.5

                                                                                                        15

                                                                                                        1

                                                                                      -40           150

                                                                                      -65           150

                                                                                      2

(1) All voltages are with respect to the VSS terminal, unless otherwise noted.
(2) 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.

2       Submit Documentation Feedback                                                 Copyright � 2012, Texas Instruments Incorporated

                                            Product Folder Link(s): bq51013A bq51014
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                                                                                                                     bq51014

                                                                                            SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

THERMAL INFORMATION

                          THERMAL METRIC(1)                                                   RHL      YFP    UNITS
                                                                                            20 PiNS  28 PINS  �C/W
JA          Junction-to-ambient thermal resistance
JCtop       Junction-to-case (top) thermal resistance                                         37.7     58.9
JB          Junction-to-board thermal resistance                                              35.5      0.2
JT          Junction-to-top characterization parameter                                        13.6      9.1
JB          Junction-to-board characterization parameter                                       0.5      1.4
JCbot       Junction-to-case (bottom) thermal resistance                                      13.5      8.9
                                                                                               2.7      n/a

(1) For more information about traditional and new thermal metrics, see the IC Package Thermal Metrics application report, SPRA953.

RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS

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

            PARAMETER                                     PINS      MIN                              MAX      UNITS
                                                                                                      10         V
Input voltage range, VIN                                  RECT      4                                 1.5        A
Input current, IIN                                                                                    1.5        A
Output current, IOUT                                      RECT                                         1        mA
Sink current, IAD-EN                                                                                 500        mA
COMM sink current, ICOMM                                  OUT                                        125        �C
Junction Temperature, TJ
                                                          AD-EN

                                                          COMM

                                                                    0

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                                                  Product Folder Link(s): bq51013A bq51014
bq51013A                                                                                                  www.ti.com
bq51014
                                                                                              System
SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012                                                      Load

                                         TYPICAL APPLICATION SCHEMATICS                         HOST

                            bq5101x                                                              3 - State
                                                                                                  Bi-State
                  AD-EN                                                                           Bi-State

                         AD           OUT                    C4                           D1
                                     RECT               C3                       R4
            CCOMM1                                      NTC
                         COMM 1                                             RTERM

             CBOOT1                                                         (bq51014)
                          BOOT1

   C1
                          AC1

   COIL  C2
                   AC2
                                     TS-CTRL

         CBOOT2   BOOT2                           CHG
         CCOMM2   COMM 2              EN1 or TERM
         CCLAMP2  CLAMP2
         CCLAMP1  CLAMP1                           EN2
                  ILIM
                                  FOD PGND

         R1             140

   Figure 2. bq5101x Used as a Wireless Power Receiver and Power Supply for System Loads

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                                  Product Folder Link(s): bq51013A bq51014
www.ti.com                                                                                                         bq51013A
                                                                                                                     bq51014
       USB or
    AC Adapter                                                                              SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

        Input                                                                                           System

                      C5        Q1                                                                      Load

                                                           D2 (bq51014)

                                                              bq5101x
                                                  AD-EN

                                                AD                        OUT       C4              D1
                                                                         RECT   C3          R4
                                   CCOMM1                                       NTC
                                                COMM 1

                                    CBOOT1
                                                 BOOT1

                          C1
                                                 AC1

                          COIL  C2
                                          AC2
                                                           TS-CTRL

                                CBOOT2            BOOT2                    CHG                          HOST
                                CCOMM2            COMM 2      EN1 or TERM
                                CCLAMP2           CLAMP2                                                 Tri-State
                                CCLAMP1           CLAMP1                   EN2                            Bi-State
                                                  ILIM    FOD PGND                                        Bi-State

                                                  R1                                        RTERM

                                                                                            (bq51014)

                                                      140

Figure 3. bq5101x Used as a Wireless Power Receiver and Power Supply for System Loads With Adapter
                                                          Power-Path Multiplexing

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                                                  Product Folder Link(s): bq51013A bq51014
bq51013A                                                                                                        www.ti.com
bq51014

SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

over operating free-air temperature range, 0�C to 125�C (unless otherwise noted)

                    PARAMETER                            TEST CONDITIONS                       MIN   TYP        MAX UNIT

UVLO       Undervoltage lock-out                         VRECT: 0V  3V                         2.6   2.7        2.8 V
VHYS       Hysteresis on UVLO                            VRECT: 3V  2V
VRECT      Hysteresis on OVP                             VRECT: 16V  5V                              250        mV
           Input overvoltage threshold                   VRECT: 5V  16V
           Dynamic VRECT Threshold 1                     ILOAD < 0.1 x IILIM (ILOAD rising)          150        mV
                                                         0.1 x IILIM < ILOAD < 0.2 x IILIM
                                                         (ILOAD rising)                        14.5  15         15.5 V
                                                         0.2 x IILIM < ILOAD < 0.4 x IILIM
                                                         (ILOAD rising)                              7.08
                                                         ILOAD > 0.4 x IILIM (ILOAD rising)
VRECT-REG  Dynamic VRECT Threshold 2                                                                 6.28
           Dynamic VRECT Threshold 3                     ILOAD falling                                                           V

                                                         VRECT-REV = VOUT - VRECT,                   5.53
                                                         VOUT = 10V
           Dynamic VRECT Threshold 4                                                                 5.11

ILOAD      ILOAD Hysteresis for dynamic VRECT                                                        4%
VRECT-DPM  thresholds as a % of IILIM
VRECT-REV                                                                                      3     3.1        3.2 V
           Rectifier undervoltage protection, restricts
           IOUT at VRECT-DPM                                                                         8          9V

           Rectifier reverse voltage protection at the
           output

Quiescent Current

           Active chip quiescent current consumption     ILOAD = 0 mA, 0�C  TJ  85�C                 8          10 mA
           from RECT
IRECT                                                    ILOAD = 300 mA, 0�C  TJ                     2          3.0 mA
                                                         85�C

IOUT       Quiescent current at the output when          VOUT = 5 V, 0�C  TJ  85�C                   20         35 �A
           wireless power is disabled (Standby)

ILIM Short Circuit

RILIM      Highest value of ILIM resistor considered a   RILIM: 200  50. IOUT                                   120
           fault (short). Monitored for IOUT > 100 mA    latches off, cycle power to reset

tDGL       Deglitch time transition from ILIM short to   ILOAD: 0  20 0mA                            1          ms
           IOUT disable

ILIM_SC    ILIM-SHORT,OK enables the ILIM short                                                120   145        165 mA
           comparator when IOUT is greater than this
           value

           Hysteresis for ILIM-SHORT,OK comparator       ILOAD: 0  200 mA                            30         mA

                                                         Maximum ILOAD that will be

IOUT       Maximum output current limit, CL              delivered for 1 ms when ILIM is                        2.4 A

                                                         shorted

OUTPUT

VOUT-REG   Regulated output voltage                      ILOAD = 1000 mA                       4.85  4.95            5
KILIM                                                                                                                         V
           Current programming factor for hardware       ILOAD = 10 mA                         4.95  5
           short circuit protection                                                                             5.05
                                                         RLIM = KILIM / IILIM, where IILIM is  280   300                     A
                                                         the hardware current limit. IOUT
                                                         =1A                                                     320

KIMAX      Current programming factor for the nominal    IIMAX = KIMAX / RLIM where IMAX       230   250                     A
IOUT       operating current                             is the maximum normal                                   270
ICOMM
tHOLD      Current limit programming range               operating current.                                     1500 mA
                                                                                                                             mA
                                                         IOUT = 1 A
                                                                                                                 420 mA
           Current limit during WPC communication        IOUT > 300 mA                               IOUT + 50                s
                                                         IOUT < 300 mA
           Hold off time for the communication current                                         365   390
           limit during startup
                                                                                                     1

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ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

over operating free-air temperature range, 0�C to 125�C (unless otherwise noted)

                PARAMETER                                     TEST CONDITIONS                  MIN    TYP    MAX UNIT

TERMINATION (Charge Status 100%) � bq51014 ONLY

KTERM           Programmable termination factor as a          RTERM = %IMAX x KTERM            160    200    240 /%
                percentage of IMAX
                                                              ITERM-HI = (RTERM / KTERM) x 0.01 x IMAX, where IMAX = KIMAX / RILIM
                High termination current threshold
                calculation

ITERM           Low termination current threshold                                                     25                            mA

                Constant current at the TERM pin to bias      VTERM = 0 V                      48     51     54 �A
                the termination resistor

tTERM           High termination threshold deglitch           ITERM-LOW< IOUT < ITERM-HI              180                           sec
TS / CTRL       High termination threshold deglitch           IOUT < ITERM-LOW
                                                                                                      7                             sec

VTS             Internal TS Bias Voltage                      ITS-Bias < 100 �A (periodically      2   2.2    2.4 V
VCOLD                                                         driven see tTS-CTRL)             56.5          60.8
VHOT            Rising threshold                              VTS: 50%  60%                           58.7   20.7 %VTS-Bias
VCTRL           Falling hysteresis                            VTS: 60%  50%                    18.5       1
tTS-CTRL        Falling threshold                             VTS: 20%  15%                                  130 mV
                Rising hysteresis                             VTS: 15%  20%                      80   19.6   100 mV
                CTRL pin threshold for a high                 VTS/CTRL: 50  150mV                50       1
                CTRL pin threshold for a low                  VTS/CTRL: 150  50mV                                        ms
                Time VTS-Bias is active when TS               Synchronous to the                      100
                measurements occur                            communication period                      80

                                                                                                        24

tTS             Deglitch time for all TS comparators                                                  10                            ms

RTS             Pull-up resistor for the NTC network. Pulled                                   18     20     22 k
                up to the voltage bias

THERMAL PROTECTION

TJ              Thermal shutdown temperature                                                          155                           �C

                Thermal shutdown hysteresis                                                           20                            �C

OUTPUT LOGIC LEVELS ON WPG

VOL             Open drain WPG pin                            ISINK = 5 mA                                   500 mV
IOFF            WPG leakage current when disabled             VCHG = 20 V                                       1 �A
COMM PIN

RDS(ON)         COM1 and COM2                                 VRECT = 2.6 V                           1.5                           
fCOMM           Signaling frequency on COMM pin               VCOM1 = 20 V, VCOM2 = 20 V
IOFF            Comm pin leakage current                                                              2.00                          Kb/s
CLAMP PIN
                                                                                                             1 �A

RDS(ON)         Clamp1 and Clamp2                                                                     1                             

Adapter Enable

VAD-EN          VAD Rising threshold voltage. EN-UVLO         VAD 0  5 V                       3.5    3.6    3.8 V
IAD             VAD-EN hysteresis, EN-HYS                     VAD 5  0 V                                                mV
VAD-OVP         Input leakage current                         VRECT = 0V, VAD = 5V                    400
                                                                                                              60 A
RAD             Adapter mode OVP threshold        bq51014     VAD 10  15 V                     12     12.5    13 V
VAD             rising edge
                                                                                                                         V
                VAD-OVP hysteresis                            VAD 15  10 V                            0.5
                                                                                                             350
                Pull-up resistance from AD-EN to OUT                                                  200
                                                                                                                5V
                when adapter mode is disabled and VOUT > VAD = 0, VOUT = 5
                VAD, EN-OUT

                Voltage difference between VAD and VAD-EN     VAD = 5 V, 0�C  TJ  85�C         3      4.5
                when adapter mode is enabled, EN-ON

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bq51013A                                                                                                   www.ti.com
bq51014

SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

over operating free-air temperature range, 0�C to 125�C (unless otherwise noted)

             PARAMETER                                 TEST CONDITIONS                  MIN  TYP           MAX UNIT

Synchronous Rectifier

             IOUT at which the synchronous rectifier   ILOAD 200  0 mA                  80   100           125 mA
             enters half synchronous mode, SYNC_EN
IOUT
             Hysteresis for IOUT,RECT-EN (full-
                                                       ILOAD 0  200 mA                       25            mA
             synchronous mode enabled)

VHS-DIODE    High-side diode drop when the rectifier is in IAC-VRECT = 250 mA and TJ =       0.7           V

             half synchronous mode                     25�C

EN1 and EN2

VIL          Input low threshold for EN1 and EN2                                                           0.4 V
                                                                                                                      V
VIH          Input high threshold for EN1 and EN2                                       1.3                           k
                                                                                                      200
RPD          EN1 and EN2 pull down resistance

ADC (WPC Related Measurements and Coefficients)

PRECT        Rectified power accuracy as a percentage  0W � 5W of rectified power            �6            %
             of output power

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                                                                                                                                        bq51014
    RECT
                                                                                                               SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012
      ILIM
                                                     DEVICE INFORMATION
  BOOT2                                           SIMPLIFIED BLOCK DIAGRAM
  BOOT1
                                                                                                     M1                                                                                      OUT
      AC1
      AC2                 I

                                                  VREF,ILIM  +                                                 VOUT,FB
                                                             _                                                  VOUT,REG
                                                  VILIM                                                                      _
                                                                                                                             +
                                                  VREF,IABS
                                                                                                                                                                               +
                                                  VIABS,FB   +                                                                                                                 _
                                                             _
                                                                                                               +
                                                   VIN,FB    +                                                 _                                                                             AD
                                                  VIN,DPM    _

                                                                                                                                                                                     +
                                                                                                                                                                                     _

                                                                                                                                                                                VREFAD,OVP

                                                                                                                                                                                VREFAD,UVLO

                                                                  Sync                                         VREF,TS-BIAS                                                                 AD-EN
                                                                Rectifier                                                                                                         VFOD FOD
                                                                Control                                                                 +

                                                                                                                                        _

COMM1                                                                      VBG,REF                             TS_COLD +
COMM2                                                                       VIN,FB                                                               _
CLAMP1                                                                     VOUT,FB
CLAMP2                                                                      VILIM                              TS_HOT                            +
                                                                            VIABS,FB
                                                  DATA _                    VIABS,REF                                                            _
                                                   OUT                      VIC,TEMP
                                                                ADC                                                                                                                           TS-CTRL
                          Digital Control                                   VFOD
                                                                                                               TS_DETECT +                                                      VREF_100MV
                                                                                                                                                     _
                                                                                                                    50uA

CHG                                                                                                                                        ILIM

                                                                                                                                                                                             EN1 or

                                                                                                                                                                                200kW        TERM

           VRECT  +  OVP                                                                                                                                                                     EN2
        VOVP,REF  _

                                                                                                                                                                                200kW

                                                                                                         PGND

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SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

                    YFP Package                                                              RHL Package
                     (TOP VIEW)                                                               (TOP VIEW)

                                                                                             PGND   PGND
                                                                                                 1     20

       A1           A2     A3                 A4                   AC1                                             AC2
                                                                     2                                              19
       PGND PGND PGND PGND

       B1            B2     B3              B4                    BOOT1                                             RECT
       AC2          AC2    AC1             AC1                        3                                               18

       C1           C2     C3                 C4                    OUT                                            BOOT2
                                                                      4                                               17
       BOOT2 RECT          RECT BOOT1
                                                                  CLMP1                                            CLMP2
        D1           D2     D3              D4                        5                                               16
       OUT          OUT    OUT             OUT
                                                                  COM1                                             COM2
       E1           E2     E3                   E4                    6                                               15

       COM2 CLMP2 CLMP1 COM1                                        CHG                                              FOD
                                                                      7                                               14
          F1         F2    F3                   F4
                    FOD                                           AD-EN                                               TS-
       TS-CTRL             /AD-EN /CHG                                8                                             CTRL

       G1           G2     G3                 G4                     AD                                               13
       ILIM         EN2                                               9
                           EN1 or                                                                                    ILIM
                                                                                                                      12

                           TERM               AD

                                                                                             EN1or  EN2
                                                                                             TERM    11

                                                                                                10

                                                    PIN FUNCTIONS

NAME   YFP          RHL                    I/O      DESCRIPTION
AC1    B3, B4       2
AC2    B1, B2       19                     I
BOOT1  C4           3                                  AC input from receiver coil antenna.
BOOT2  C1           17
RECT                                       I
OUT    C2, C3       18
                                           O        Bootstrap capacitors for driving the high-side FETs of the synchronous rectifier. Connect a 10
COM1   D1, D2, D3,  4
       D4                                  O        nF ceramic capacitor from BOOT1 to AC1 and from BOOT2 to AC2.
COM2
                                           O        Filter capacitor for the internal synchronous rectifier. Connect a ceramic capacitor to PGND.
CLMP2                                               Depending on the power levels, the value may be 4.7 F to 22 F.
CLMP1
                                           O        Output pin, delivers power to the load.
PGND
                                                    Open-drain output used to communicate with primary by varying reflected impedance. Connect

                                                    through a capacitor to either AC1 or AC2 for capacitive load modulation (COM2 must be

       E4           6                      O        connected to the alternate AC1 or AC2 pin). For resistive modulation connect COM1 and

                                                    COM2 to RECT via a single resistor; connect through separate capacitors for capacitive load

                                                    modulation.

                                                    Open-drain output used to communicate with primary by varying reflected impedance. Connect

                                                    through a capacitor to either AC1 or AC2 for capacitive load modulation (COM1 must be

       E1           15                     O        connected to the alternate AC1 or AC2 pin). For resistive modulation connect COM1 and

                                                    COM2 to RECT via a single resistor; connect through separate capacitors for capacitive load

                                                    modulation.

       E2           16                     O        Open drain FETs which are utilized for a non-power dissipative over-voltage AC clamp

                                                    protection. When the RECT voltage goes above 15 V, both switches will be turned on and the

       E3           5                      O        capacitors will act as a low impedance to protect the IC from damage. If used, Clamp1 is

                                                    required to be connected to AC1, and Clamp2 is required to be connected to AC2 via 0.47�F

                                                    capacitors.

       A1, A2, A3,  1, 20                           Power ground
       A4

10     Submit Documentation Feedback                                                         Copyright � 2012, Texas Instruments Incorporated

                                           Product Folder Link(s): bq51013A bq51014
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                                                                                                                                                                    bq51014

                                                                                                                                           SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

                                                       PIN FUNCTIONS (continued)

NAME              YFP       RHL                   I/O  DESCRIPTION
                            12
                                                       Programming pin for the over current limit. Connect external resistor to VSS. Size RILIM with

                                                       the following equation: RILIM = 250 / IMAX where IMAX is the expected maximum output current

ILIM              G1                              I/O  of the wireless power supply. The hardware current limit (IILIM) will be 20% greater than IMAX

                                                       or 1.2 x 1MAX. If the supply is meant to operate in current limit use

                                                       RILIM = 300 / IILIM

                                                       RILIM = R1 + 140

                                                       Connect this pin to the wired adapter input. When a voltage is applied to this pin wireless

                                                       charging is disabled and AD_EN is driven low. Connect to GND through a 1 �F capacitor. If

AD                G4        9                     I    unused, capacitor is not required and should be grounded directly. For the bq51014, there is

                                                       an OVP protection of 12.5 V. If the AD voltage is greater than 12.5 V, wireless charging will

                                                       remain active.

                                                       Push-pull driver for external PFET connecting AD and OUT. This node is pulled to the higher

AD-EN             F3        8                     O    of OUT and AD when turning off the external FET. This voltage tracks approximately 4 V below
                                                       AD when voltage is present at AD and provides a regulated VSG bias for the external FET.

                                                       Float this pin if unused.

                                                       Must be connected to ground via a resistor. If an NTC function is not desired connect to GND

                                                       with a 10 k resistor. As a CTRL pin pull to ground to send end power transfer (EPT) fault to

TS-CTRL           F1        13                    I    the transmitter or pull-up to an internal rail (i.e. 1.8 V) to send EPT termination to the

                                                       transmitter. Note that a 3-state driver should be used to interface this pin (see the 3-state

                                                       Driver section for further description)

EN1               G3        10                    I    Inputs that allow user to enable/disable wireless and wired charging :

                                                       <00> wireless charging is enabled unless AD voltage > 3.6 V

EN2               G2        11                    I    <01> Dynamic communication current limit disabled

                                                       <10> AD-EN pulled low, wireless charging disabled

                                                       <11> wired and wireless charging disabled.

                                                       Input that allows allows the upper termination threshold (ITERM-HI) to be programmable. KTERM =

TERM              G3        10                    I    200 /%. Set the termination threshold by applying the following equation RTERM = %IMAX x
                                                       KTERM where %IMAX is the desired percentage of the maximum output current when

                                                       termination should occur (i.e. 10% of 1 A = 0.1 mA)

FOD               F2        14                    O    Input for the rectified power measurement. Connect to GND with a 140  resistor

CHG               F4        7                     O    Open-drain output � active when output current is being delivered to the load (i.e. when the
                                                       output of the supply is enabled).

Spacer                                            TYPICAL CHARACTERISTICS

           100.0                                                                                100.0

       90.0

                                 Full Sync Mode Enabled                                                                              90.0

      Efficiency (%)80.0
                                                                                                                     Efficiency (%)

                                                                                                                      80.0
       70.0

       60.0                                                                                                                          70.0
            0.0        1.0  2.0  3.0              4.0  5.0  6.0                                                                      1.0   2.0  3.0               4.0          5.0

                                Output Power (W)                                                                                                Output Power (W)

                       Figure 4. Rectifier Efficiency                                                                                Figure 5. IC Efficiency from AC Input to DC Output

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SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

                                       TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

                                                                                                                                                                        Rising         Falling

                           70

                                        <--- Dynamic Efficiency Scaling                                7.0

                           60

    Efficiency (%)         50                                                   Rectifier Voltage (V)
                                                                                                                                         6.5

                           40                                                                                                                      <--- Dynamic Rectifier Control

                                                                                                                                         6.0
                           30

                           20

                                                                                                       5.5

                           10                                  RILIM=500

                                                               RILIM=220

                                1    2    3               4    5                                                                              0.2        0.4       0.6       0.8       1.0

                                     Output Power (W)                                                                                                    Output Current (A)

                                                                          G000                                                                                                                  G007

                           Figure 6. Light Load Efficiency Improvement due to                                                                 Figure 7. VRECT vs. ILOADat RILIM = 220
                                    Dynamic Efficiency Scaling Feature(1)

                                                                                                       1.2

                                          RILIM=220            RILIM=500                                                                      RILIM=250

                                                                                                       1.1                                    RILIM=400

                                                                                                                                              RILIM=700

                           7.0                                                                         1.0                                    RILIM=300

                                                                                                       0.9                                    Thermal Shutdown --->

    Rectifier Voltage (V)                                                       Current Limit (A)      0.8

                           6.5                                                                         0.7

                                                                                                       0.6

                           6.0                                                                         0.5

                                                                                                       0.4

                                                                                                       0.3

                           5.5                                                                         0.2

                           0.0  0.2  0.4  0.6             0.8  1.0                                     0.1
                                                                                                       1.0                                         2.0        3.0            4.0            5.0

                                     Output Current (A)                                                                                                  Output Voltage (V)

                                                                          G007                                                                                                                                                                        G001

                           Figure 8. VRECT vs. ILOAD at RILIM = 220  and 500                                                                  Figure 9. VOUT Sweep (I-V Curve)(2)

12                         Submit Documentation Feedback                                                                                           Copyright � 2012, Texas Instruments Incorporated

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                                                                                                                                  bq51014
             5.01
             5.00                                                                                                                                   SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012
             4.99
             4.98                                            TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)
             4.97
             4.96                                                                                                        100.0
             4.95
                                                                                                             90.0

                                                                                                             80.0

                 Output Voltage (V)                                                      Output Ripple (mV)  70.0

                                                                                                             60.0

                                                                                                             50.0

                                                                                                             40.0

                                               0.2  0.4  0.6  0.8              1.0  1.2                      30.0
                                                                                                             0.0     0.2  0.4  0.6          0.8              1.0

                                                         Load Current (A)                                                 Load Current (A)

                                               Figure 10. ILOAD Sweep (I-V Curve)                                  Figure 11. Output Ripple vs. ILOAD (COUT = 1�F)

                                     5.004

                                     5.002

                 Vout (V)            5.000

                                     4.998

                                            0  20   40   60   80           100      120

                                                         Temperature (�C)

                                               Figure 12. VOUT vs Temperature                                      Figure 13. 1A Instantaneous Load Step(3)

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                                       TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

                                                                          VRECT
                                                        VOUT

              Figure 14. 1A Instantaneous Load Dump(3)      Figure 15. 1A Load Step Full System Response
                                                                         VRECT
    VRECT
     VOUT                                                         VOUT
                                                        Figure 17. Rectifier Overvoltage Clamp (fop = 110kHz)
          Figure 16. 1A Load Dump Full System Response

            VTS/CTRL                                                                 VRECT
    VRECT

                                                        VOUT

                      Figure 18. TS Fault                     Figure 19. Adapter Insertion (VAD = 10V)

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                          VRECT
             VOUT                                                                                                                    SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

                                              TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

                                                                                                                                 VAD

                                                                                                          VAD_EN

                                                                                                                              VOUT

Figure 20. AdapteBr Ienfsoerert-iMonak(eVAODp=er1a0tiVo)nIllustrating Break-  Figure 21. 20V adapter Insertion with AD OVP Enabled
                                                                                      (bq51014) and Wireless Power not Present

                                 VAD_EN

                                         VAD                                       VAD
                                                                              VRECT
VOUT

Figure 22. AD OVP Condition While Wireless Charging is                        Figure 23. On the Go Enabled (VOTG = 3.5V)(4)
                            Active (bq51014)

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                                       TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)

    IOUT

    VRECT  VOUT                                                                        IOUT
                                                                             VRECT

                                                                              VOUT

    Figure 24. bq5101x Typical Startup with a 1A System Load  Figure 25. Adaptive Communication Limit Event Where the
                                                                   400 mA Current Limit is Enabled (IOUT-DC < 300 mA)

           IOUT
           VRECT
           VOUT

    Figure 26. Adaptive Communication Limit Event Where the   Figure 27. Rx Communication Packet Structure
            Current Limit is IOUT + 50 mA (IOUT-DC > 300 mA)

(1) Efficiency measured from DC input to the transmitter to DC output of the receiver. Transmitter was the bq500210 EVM. Measurement
     subject to change if an alternate transmitter is used.

(2) Curves illustrates the resulting ILIM current by sweeping the output voltage at different RILIM settings. ILIM current collapses due to the
     increasing power dissipation as the voltage at the output is decreased--thermal shutdown is occurring.

(3) Total droop experienced at the output is dependent on receiver coil design. The output impedance must be low enough at that particular
     operating frequency in order to not collapse the rectifier below 5V.

(4) On the go mode is enabled by driving EN1 high. In this test the external PMOS is connected between the output of the bq5101x IC and
     the AD pin; therefore, any voltage source on the output is supplied to the AD pin.

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               AC to DC
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                                                  PRINCIPLE OF OPERATION

                                                  Power                 bq5101x

                         Drivers                         Rectification                         Voltage    Load
                                                                                            Conditioning

                                                         Communication

Controller                                          V/I                 Controller
                                                  Sense

bq500210                                                                Receiver
       Transmitter

         Figure 28. WPC Wireless Power System Indicating the Functional Integration of the bq5101x

A Brief Description of the Wireless System:

A wireless system consists of a charging pad (transmitter or primary) and the secondary-side equipment
(receiver or secondary). There is a coil in the charging pad and in the secondary equipment which are
magnetically coupled to each other when the secondary is placed on the primary. Power is then transferred from
the transmitter to the receiver via coupled inductors (e.g. an air-core transformer). Controlling the amount of
power transferred is achieved by sending feedback (error signal) communication to the primary (e.g. to increase
or decrease power).

The receiver communicates with the transmitter by changing the load seen by the transmitter. This load variation
results in a change in the transmitter coil current, which is measured and interpreted by a processor in the
charging pad. The communication is digital - packets are transferred from the receiver to the transmitter.
Differential Bi-phase encoding is used for the packets. The bit rate is 2-kbps.

Various types of communication packets have been defined. These include identification and authentication
packets, error packets, control packets, end power packets, and power usage packets.

The transmitter coil stays powered off most of the time. It occasionally wakes up to see if a receiver is present.
When a receiver authenticates itself to the transmitter, the transmiter will remain powered on. The receiver
maintains full control over the power transfer using communication packets.

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Using the bq5101x as a Wireless Power Supply: (See Figure 3)

Figure 3 is the schematic of a system which uses the bq5101x as power supply while power multiplexing the
wired (adapter) port.

When the system shown in Figure 3 is placed on the charging pad, the receiver coil is inductively coupled to the
magnetic flux generated by the coil in the charging pad which consequently induces a voltage in the receiver coil.
The internal synchronous rectifier feeds this voltage to the RECT pin which has the filter capacitor C3.

The bq5101x identifies and authenticates itself to the primary using the COM pins by switching on and off the
COM FETs and hence switching in and out CCOMM. If the authentication is successful, the transmitter will remain
powered on. The bq5101x measures the voltage at the RECT pin, calculates the difference between the actual
voltage and the desired voltage VRECT-REG, (threshold 1 at no load) and sends back error packets to the primary.
This process goes on until the input voltage settles at VRECT-REG. During a load transient, the dynamic rectifier
algorithm will set the targets specified by VRECT-REG thresholds 1, 2, 3, and 4. This algorithm is termed Dynamic
Rectifier Control and is used to enhance the transient response of the power supply.

During power-up, the LDO is held off until the VRECT-REG threshold 1 converges. The voltage control loop ensures
that the output voltage is maintained at VOUT-REG to power the system. The bq5101x meanwhile continues to
monitor the input voltage, and maintains sending error packets to the primary every 250ms. If a large transient
occurs, the feedback to the primary speeds up to every 32ms in order to converge on an operating point in less
time.

Details of a Qi Wireless Power System and bq5101x Power Transfer Flow Diagrams

The bq5101x family integrates a fully compliant WPC v1.0 communication algorithm in order to streamline
receiver designs (no extra software development required). Other unique algorithms such has Dynamic Rectifier
Control are also integrated to provide best in class system performance. This section provides a high level
overview of these features by illustrating the wireless power transfer flow diagram from startup to active
operation.

During startup operation, the wireless power receiver must comply with proper handshaking to be granted a
power contract from the Tx. The Tx will initiate the hand shake by providing an extended digital ping. If an Rx is
present on the Tx surface, the Rx will then provide the signal strength, configuration and identification packets to
the Tx (see volume 1 of the WPC specification for details on each packet). These are the first three packets sent
to the Tx. The only exception is if there is a true shutdown condition on the EN1/EN2, AD, or TS-CTRL pins
where the Rx will shut down the Tx immediately. See Table 4 for details. Once the Tx has successfully received
the signal strength, configuration and identification packets, the Rx will be granted a power contract and is then
allowed to control the operating point of the power transfer. With the use of the bq5101x Dynamic Rectifier
Control algorithm, the Rx will inform the Tx to adjust the rectifier voltage above 7 V prior to enabling the output
supply. This method enhances the transient performance during system startup. See Figure 29 for the startup
flow diagram details.

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                                                                                                                                          bq51014

                                                                                                                 SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

                                                  Tx Powered
                                                   without Rx

                                                     Active

                                                  Tx Extended Digital Ping

                                                                                      Yes  Send EPT packet with
                                                  EN1/EN2/AD/TS-CTRL
                                                                                           reason value
                                                  EPT Condition?

                                                  No

                                                  Identification and        No

                                                  Configuration and SS,

                                                  Received by Tx?

                                                  Yes

                                                     Power Contract
                                                    Established. All
                                                  proceeding control is
                                                   dictated by the Rx.

                                                  VRECT < 7V?               Yes Send control error packet
                                                                                        to increase VRECT

                                                            No

                                                  Startup operating point
                                                  established. Enable the

                                                          Rx output.

                                                                                           Rx Active
                                                                                       Power Transfer

                                                                                             Stage

                                        Figure 29. Wireless Power Startup Flow Diagram

Once the startup procedure has been established, the Rx will enter the active power transfer stage. This is
considered the "main loop" of operation. The Dynamic Rectifier Control algorithm will determine the rectifier
voltage target based on a percentage of the maximum output current level setting (set by KIMAX and the ILIM
resistance to GND). The Rx will send control error packets in order to converge on these targets. As the output
current changes, the rectifier voltage target will dynamically change. As a note, the feedback loop of the WPC
system is relatively slow where it can take up to 90 ms to converge on a new rectifier voltage target. It should be
understood that the instantaneous transient response of the system is open loop and dependent on the Rx coil
output impedance at that operating point. More details on this will be covered in the section Receiver Coil Load-
Line Analysis. The "main loop" will also determine if any conditions in Table 4 are true in order to discontinue
power transfer. See Figure 30 which illustrates the active power transfer loop.

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                                                                      Rx Active
                                                                  Power Transfer

                                                                        Stage

                                   Rx Shutdown                                    Yes  Send EPT packet with          Tx Powered
                                                                                             reason value            without Rx
    conditions per the EPT
                                                                                                                        Active
                                   Table?

                                   No

    IOUT < 10% of IMAX?                                                           Yes VRECT target = 7V. Send
             No                                                                            control error packets to
                                                                                                    converge.

    IOUT < 20% of IMAX?                                                           Yes VRECT target = 6.3V.
             No                                                                          Send control error packets
                                                                                                  to converge.

    IOUT < 40% of IMAX?                                                           Yes VRECT target = 5.5V.
             No                                                                          Send control error packets
                                                                                                  to converge.

       VRECT target= 5.1V.
    Send control error packets

             to converge.

    Measure Rectified Power
      and Send Value to Tx

                                   BQ51014?                                       Yes TERM STATE
                                    No                                                    (bq51014 only)

                                         Figure 30. Active Power Transfer Flow Diagram

Another requirement of the WPC v1.0 specification is to send the measured rectifier power. This entitles the Rx
to determine the rectifier voltage and output current in order to report this to the Tx as a percentage of the
maximum output power. This is also handled in the active power transfer loop.

If the device is a bq51014, a special state called the "TERM STATE" is enabled in the active power transfer loop.
This state is used to determine the level of the output current versus the programmed level of termination current
(set by the KTERM factor and RTERM resistor). The primary purpose of this feature is to determine if the charge
status is 100% based on the output current from the Rx. In a condition where the mobile device battery is fully
charged, a low system current (output current from Rx) signature can be determined. This current level
(signature) is set by the end system designer and is termed ITERM-HI. In addition to this current level, there is a no-
load termination current level termed ITERM-LO which is fixed at 40 mA. For the high termination condition to be

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true, the output current must be between ITERM-HI and ITERM-LO for approximately 180s. Once this condition is true,
the Rx will send charge status of 100% to the Tx. The Tx can then illustrate that the mobile device has been fully

charged (100% charged). If the output current remains below ITERM-LO for ~7s then the charge status of 100% is
immediately sent. This condition can occur if the mobile device is put into a low standby mode after the battery is

fully charged. See Figure 31 for the flow diagram of the "TERM STATE".

            TERM STATE
            (bq51014 only)

            IOUT < 45mA?                          Yes                                Yes Send charge status100%
                No                                                                             and reset tTERM-LO timer
                                                                  tTERM-LO Expired?

                                                                  No

            IOUT < ITERM-HI?                      Yes             tTERM-HI Expired?  Yes Send charge status100%
                                                                                               and reset tTERM-HI timer

                           No                                     No

               Rx Active
            Power Transfer

                 Stage

            Figure 31. TERM STATE Flow Diagram for the bq51014 Only

Dynamic Rectifier Control

The Dynamic Rectifier Control algorithm offers the end system designer optimal transient response for a given
max output current setting. This is achieved by providing enough voltage headroom across the internal regulator
at light loads in order to maintain regulation during a load transient. The WPC system has a relatively slow global
feedback loop where it can take up to 90 ms to converge on a new rectifier voltage target. Therefore, a transient
response is dependent on the loosely coupled transformers output impedance profile. The Dynamic Rectifier
Control allows for a 2 V change in rectified voltage before the transient response will be observed at the output of
the internal regulator (output of the bq5101x). A 1-A application allows up to a 2  output impedance. The
Dynamic Rectifier Control behavior is illustrated in Figure 7 where RILIM is set to 220 .

Dynamic Efficiency Scaling

The Dynamic Efficiency Scaling feature allows for the loss characteristics of the bq5101x to be scaled based on
the maximum expected output power in the end application. This effectively optimizes the efficiency for each
application. This feature is achieved by scaling the loss of the internal LDO based on a percentage of the
maximum output current. Note that the maximum output current is set by the KIMAX term and the RILIM resistance
(where RILIM = KIMAX / IMAX). The flow diagram show in Figure 30 illustrates how the rectifier is dynamically
controlled (Dynamic Rectifier Control) based on a fixed percentage of the IMAX setting. The below table
summarizes how the rectifier behavior is dynamically adjusted based on two different RILIM settings.

                                                                  Table 1.

Output Current Percentage                         RILIM = 500                           RILIM = 220                      VRECT
                                                   IMAX = 0.5A                          IMAX = 1.14 A
             0 to 10%                             0 A to 0.05 A                        0 A to 0.114 A                    7.08 V
            10 to 20%                                                                                                    6.28 V
            20 to 40%                             0.05 A to 0.1A                     0.114 A to 0.227 A                  5.53 V
                                                                                                                         5.11 V
               >40%                               0.1 A to 0.2 A                     0.227 A to 0.454 A

                                                      > 0.2 A                              > 0.454 A

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Figure 8 illustrates the shift in the Dynamic Rectifier Controll behavior based on the two different RILIM settings.
With the rectifier voltage (VRECT) being the input to the internal LDO, this adjustment in the Dynamic Rectifier
Control thresholds will dynamically adjust the power dissipation across the LDO where:

    ( ) P = V - V � I
    DIS         RECT OUT OUT                                                            (1)

Figure 6 illustrates how the system efficiency is improved due to the Dynamic Efficiency Scaling feature. Note
that this feature balances efficiency with optimal system transient response.

RILIM Calculations

The bq5101x includes a means of providing hardware overcurrent protection by means of an analog current

regulation loop. The hardware current limit provides an extra level of safety by clamping the maximum allowable

output current (e.g. a current compliance). The RILIM resistor size also set the thresholds for the dynamic rectifier
levels and thus providing efficiency tuning per each application's maximum system current. The calculation for

the total RILIM resistance is as follows:

    R       =   250
               I
      ILIM

                MAX

    IILIM  =1.2  �  I     =   300
                             R
                     MAX

                             ILIM

    R       =  R    +140                                                                (2)

      ILIM       1

Where IMAX is the expected maximum output current during normal operation and IILIM is the hardware over
current limit. When referring to the application diagram shown in Figure 2, RILIM is the sum of 140 and the R1
resistance (e.g. the total resistance from the ILIM pin to GND).

Termination Calculations (bq51014 only)

The bq51014 includes a programmable upper termination threshold. This pin can be used to send the charge
status 100% packet (CS100) to the transmitter in order to indicate a full charge status. The header for this packet
is 0x05. Note that this packet does not turn off the transmitter and is only used as an informative indication of the
mobile device's charge status. The upper termination threshold is calculated using Equation 3:

    RTERM    =  200  �  %I

                            MAX

    %I          I  TERM-HI   �100

        MAX  =      I

                    MAX

    I        =   250
                R
     MAX

                    ILIM                                                                (3)

The 200 constant is specified in the datasheet as KTERM. The upper termination threshold is set as a percentage
of the IIMAX setting. For example, if the ILIM resistance is set to 250  the IIMAX current will be 1A (250 � 250). If
the upper termination threshold is desired to be 100 mA, this would be 10% of IIMAX. The RTERM resistor would
then equal 2k (200 x 10).

When the output current is in between ITERM-HI and ITERM-LO, the CS100 packet is sent approximately every 3 min.
When the output current is below ITERM-LO, the CS100 packet is sent approximately every 7 seconds. The output
current must remain in one of the termination conditions for that specific amount of time for the first CS100

packet to be sent (deglitch). See Figure 32 for details:

                                           IOUT

                                           ITERM-HI
                                           ITERM-LO

                                                     t LO = 7s                     t
                                                                tHI = 180s

                          Figure 32. Termination Deglitch Timings for the CS100 Packet

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Input Overvoltage

If the input voltage suddenly increases in potential (e.g. a change in position of the equipment on the charging
pad), the voltage-control loop inside the bq5101x becomes active, and prevents the output from going beyond
VOUT-REG. The receiver then starts sending back error packets to the transmitter every 30ms until the input
voltage comes back to the VRECT-REG target, and then maintains the error communication every 250ms.

If the input voltage increases in potential beyond VOVP, the IC switches off the LDO and communicates to the
primary to bring the voltage back to VRECT-REG. In addition, a proprietary voltage protection circuit is activated by
means of CCLAMP1 and CCLAMP2 that protects the IC from voltages beyond the maximum rating of the IC (e.g.
20V).

Adapter Enable Functionality and EN1/EN2 Control

Figure 3 is an example application that shows the bq5101x used as a wireless power receiver that can power
mutliplex between wired or wireless power for the down-system electronics. In the default operating mode pins
EN1 and EN2 are low, which activates the adapter enable functionality. In this mode, if an adapter is not present
the AD pin will be low, and AD-EN pin will be pulled to the higher of the OUT and AD pins so that the PMOS
between OUT and AD will be turned off. If an adapter is plugged in and the voltage at the AD pin goes above
3.6V then wireless charging is disabled and the AD-EN pin will be pulled approximately 4V below the AD pin to
connect AD to the secondary charger. The difference between AD and AD-EN is regulated to a maximum of 7V
to ensure the VGS of the external PMOS is protected.

The EN1 and EN2 pins include internal 200k pull-down resistors, so that if these pins are not connected
bq5101x defaults to AD-EN control mode. However, these pins can be pulled high to enable other operating
modes as described in Table 2:

                                                            Table 2.

            EN1       EN2                                                 Result

                                                  Adapter control enabled. If adapter is present then secondary charger is

            0         0                           powered by adapter, otherwise wireless charging is enabled when wireless

                                                  power is available. Communication current limit is enabled.

            0         1                           Disables communication current limit.

            1         0                           AD-EN is pulled low, whether or not adapter voltage is present. This feature
                                                  can be used, e.g., for USB OTG applications.

            1         1                           Adapter and wireless charging are disabled, i.e., power will never be
                                                  delivered by the OUT pin in this mode.

                                                            Table 3.

                                                                                                      Adaptive

EN1              EN2       Wireless Power Wired Power                     OTG Mode                    Communication EPT Termination

                                                                                                               Limit

0                0                                Enabled   Priority (1)                 Disabled              Enabled          Not Sent to Tx

0                1                                Enabled   Priority (1)                 Disabled     Disabled                  Not Sent to Tx

1                0                                Disabled  Enabled                      Enabled (2)           N/A              Sent to Tx

1                1                                Disabled  Disabled                     Disabled              N/A              Sent to Tx

(1) If both wired and wireless power are present, wired power is given priority.
(2) Allows for a boost-back supply to be driven from the output terminal of the Rx to the adapter port via the external back-to-back PMOS

      FET.

As described in Table 2, pulling EN2 high disables the adapter mode and only allows wireless charging. In this
mode the adapter voltage will always be blocked from the OUT pin. An application example where this mode is
useful is when USB power is present at AD, but the USB is in suspend mode so that no power can be taken from
the USB supply. Pulling EN1 high enables the off-chip PMOS regardless of the presence of a voltage. This
function can be used in USB OTG mode to allow a charger connected to the OUT pin to power the AD pin.
Finally, pulling both EN1 and EN2 high disables both wired and wireless charging.

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                                                            NOTE
    It is required to connect a back-to-back PMOS between AD and OUT so that voltage is
    blocked in both directions. Also, when AD mode is enabled no load can be pulled from the
    RECT pin as this could cause an internal device overvoltage in bq5101x.

End Power Transfer Packet (WPC Header 0x02)

The WPC allows for a special command for the receiver to terminate power transfer from the trasmitter termed
End Power Transfer (EPT) packet. Table 4 specifies the v1.0 Reasons columb and their responding data field
value. The Condition column corresponds to the values sent by the bq5101x for a given reason.

          Reason                           Value   Table 4.
          Unknown                          0x00
    Charge Complete                        0x01                                 Condition
       Internal Fault                      0x02                                 AD > 3.6V
    Over Temperature                       0x03       TS/CTRL = 1, or EN1 = 1, or = <11>
       Over Voltage                        0x04                      TJ > 150�C or RILIM < 100
       Over Current                        0x05         TS < VHOT, TS > VCOLD, or TS/CTRL < 100mV
      Battery Failure                      0x06                                  Not Sent
        Reconfigure                        0x07                  IOUT > 90% of ILIM (bq51014 only)
       No Response                         0x08                                  Not Sent
                                                                                 Not Sent
                                                                  VRECT target doesn't converge

Over Current Shutdown (bq51014)

The bq51014 includes an over current shutdown feature where the Rx sends an end power transfer packet to the
Tx when the output current reaches 100% of the IILIM setting or 120% of the IIMAX setting. The Tx will shut down
as soon as the end power transfer packet is received which discontinues power transfer. This feature disallows
the Rx from operating in a current limit situation in order to protect from down system shorts or failures.

Status Outputs

bq5101x has one status output, CHG. This output is an open-drain NMOS device that is rated to 20V. The open-
drain FET connected to the CHG pin will be turned on whenever the output of the power supply is enabled.
Please note, the output of the power supply will not be enabled if the VRECT-REG does not converge at the no-load
target voltage.

WPC Communication Scheme

The WPC communication uses a modulation technique termed "back-scatter modulation" where the receiver coil
is dynamically loaded in order to provide amplitude modulation of the transmitters coil voltage and current. This
scheme is possible due to the fundamental behavior between two loosely coupled inductors (e.g. between the Tx
and Rx coil). This type of modulation can be accomplished by switching in and out a resistor at the output of the
rectifier, or by switching in and out a capacitor across the AC1/AC2 net. Figure 33 shows how to implement
resistive modulation.

                                            CRES1                    AC1  VRECT
                                           COIL
                                                   CRES2                         RMOD

                                                   AC2                    GND

                                           Figure 33. Resistive Modulation

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                                                                                                                                                                                       bq51014
Figure 34 Shows how to implement capacitive modulation.
                                                                                                                                                              SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012
                                        CRES1
                                                                                                                                                            VRECT
                                                                                                                                                       AC1

                                                                         CMOD

COIL                                                           CRES2

                                                                                     AC2                                                                    GND

                                                  Figure 34. Capacitive Modulation

The amplitude change in Tx coil voltage or current can be detected by the transmitters decoder. The resulting
signal observed by the Tx is shown in Figure 35.

                                                               Power                 bq5101x

AC to DC                                          Drivers                Rectification                                                                         Voltage    Load
                                                                                                                                                            Conditioning

                                                                      Communication

Controller                                                       V/I            Controller
                                                               Sense
                                                                                   Receiver
bq500210
                                                                         1
                                                  Transmitter                     0

                                                  0            1      0

                                                                                                   TX COIL VOLTAGE / CURRENT

                                                                    Figure 35.

The WPC protocol uses a differential bi-phase encoding scheme to modulate the data bits onto the Tx coil
voltage/current. Each data bit is aligned at a full period of 0.5 ms (tCLK) or 2 kHz. An encoded ONE results in two
transitions during the bit period and an encoded ZERO results in a single transition. See Figure 36 for an
example of the differential bi-phase encoding.

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bq51014

SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012

       Figure 36. Differential Bi-phase Encoding Scheme (WPC volume 1: Low Power, Part 1 Interface
                                                                    Definition)

The bits are sent LSB first and use an 11-bit asynchronous serial format for each portion of the packet. This
includes one start bit, n-data bytes, a parity bit, and a single stop bit. The start bit is always ZERO and the parity
bit is odd. The stop bit is always ONE. Figure 37 shows the details of the asynchronous serial format.

    Figure 37. Asynchronous Serial Formatting (WPC volume 1: Low Power, Part 1 Interface Definition)
Each packet format is organized as shown in Figure 38.

    Preamble Header                        Message                                   Checksum

                 Figure 38. Packet Format (WPC volume 1: Low Power, Part 1 Interface Definition)

Figure 27 above shows an example waveform of the receiver sending a rectified power packet (header 0x04).

Communication Modulator

bq5101x provides two identical, integrated communication FETs which are connected to the pins COM1 and
COM2. These FETs are used for modulating the secondary load current which allows bq5101x to communicate
error control and configuration information to the transmitter. Figure 39 below shows how the COMM pins can be
used for resistive load modulation. Each COMM pin can handle at most a 24 communication resistor.
Therefore, if a COMM resistor between 12 and 24 is required COM1 and COM2 pins must be connected in
parallel. bq5101x does not support a COMM resistor less than 12.

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                         COMM_DRIVE
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                                                         RECTIFIER

                                                  24W                                       24W

                                                  COMM1                                     COMM2

                                                Figure 39. Resistive Load Modulation

In addition to resistive load modulation, the bq5101x is also capable of capacitive load modulation as shown in
Figure 40 below. In this case, a capacitor is connected from COM1 to AC1 and from COM2 to AC2. When the
COMM switches are closed there is effectively a 22 nF capacitor connected between AC1 and AC2. Connecting
a capacitor in between AC1 and AC2 modulates the impedance seen by the coil, which will be reflected in the
primary as a change in current.

                                                  Figure 40. Capacitive Load Modulation

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bq51014

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Adaptive Communication Limit

The Qi communication channel is established via backscatter modulation as described in the previous sections.
This type of modulation takes advantage of the loosely coupled inductor relationship between the Rx and Tx coil.
Essentially the switching in-and-out of the communication capacitor or resistor adds a transient load to the Rx
coil in order to modulate the Tx coil voltage/current waveform (amplitude modulation). The consequence of this
technique is that a load transient (load current noise) from the mobile device has the same signature. In order to
provide noise immunity to the communication channel, the output load transients must be isolated from the Rx
coil. The proprietary feature Adaptive Communication Limit achieves this by dynamically adjusting the current
limit of the regulator. When the regulator is put in current limit, any load transients will be offloaded to the battery
in the system.

Note that this requires the battery charger IC to have input voltage regulation (weak adapter mode). The output
of the Rx appears as a weak supply if a transient occurs above the current limit of the regulator.

The Adaptive Communication Limit feature has two current limit modes and is detailed in the table below:

                                              IOUT   Table 5.
                                           < 300 mA
                                           > 300 mA             Communication Current Limit
                                                                            Fixed 400 mA
                                                                            IOUT + 50 mA

The first mode is illustrated in Figure 25. In this plot, an output load pulse of 300 mA is periodically introduced on
a DC current level of 200 mA. Therefore, the 400 mA current limit is enabled. The pulses on VRECT indicate that a
communication packet event is occurring. When the output load pulse occurs, the regulator limits the pulse to a
constant 400 mA and; therefore, preserves communication. Note that VOUT drops to 4.5 V instead of GND. A
charger IC with an input voltage regulation set to 4.5 V allows this to occur by offloading the load transient
support to the mobile device's battery

The second mode is illustrated in Figure 26. In this plot, an output pulse of 200 mA is periodically introduced on a
DC current level of 400 mA. Therefore, the tracking current mode (IOUT + 50 mA) is enabled. In this mode the
bq5101x measures the active output current and sets the regulators current limit 50 mA above this
measurement. When the load pulse occurs during a communication packet event, the output current is regulated
to 450 mA. As the communication packet event has finished the output load is allowed to increase. Note that
during the time the regulator is in current limit VOUT is reduced to 4.5 V and 5 V when not in current limit.

Synchronous Rectification

The bq5101x provides an integrated, self-driven synchronous rectifier that enables high-efficiency AC to DC
power conversion. The rectifier consists of an all NMOS H-Bridge driver where the backgates of the diodes are
configured to be the rectifier when the synchronous rectifier is disabled. During the initial startup of the WPC
system the synchronous rectifier is not enabled. At this operating point, the DC rectifier voltage is provided by the
diode rectifier. Once VRECT is greater than UVLO, half synchronous mode will be enabled until the load current
surpasses 120 mA. Above 120 mA the full synchronous rectifier stays enabled until the load current drops back
below 100 mA where half synchronous mode is enabled instead.

Temperature Sense Resistor Network (TS)

bq5101x includes a ratiometric external temperature sense function. The temperature sense function has two
ratiometric thresholds which represent a hot and cold condition. An external temperature sensor is recommended
in order to provide safe operating conditions for the receiver product. This pin is best used for monitoring the
surface that can be exposed to the end user (e.g. place the NTC resistor closest to the user).

Figure 41 allows for any NTC resistor to be used with the given VHOT and VCOLD thresholds.

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                                                                                                                          bq51014
                                                           VTSB (2.2V)
                                                                                                                     SLUSAY6A � MARCH 2012 � REVISED JUNE 2012
                                                          20k R2
                                                                            TS-CTRL
                                                                                  R1
                                                                                             R3
                                                                                  NTC

            Figure 41. NTC Circuit Used for Safe Operation of the Wireless Receiver Power Supply

The resistors R1 and R3 can be solved by resolving the system of equations at the desired temperature

thresholds. The two equations are:

(( )) %V           �    R      R   NTC  TCOLD     +  R            �
  (( )) COLD       �                                              �
                   �      3                            1          �
                   ��                                             ��
                       R    +  R   NTC  TCOLD      +  R

            =            3                              1             �100

               �   R       R                +  R          �
               �                                          �
               �     3        NTC    TCOLD       1        �   +   R2
               ��
                   R    +   R  NTC   TCOLD    +   R       ��

                     3                              1

(( )) %V           �    R      R   NTC  THOT   +   R          �
  (( )) HOT        �                                          �
                   �      3                          1        �
                   ��                                         ��
                       R    +  R   NTC  THOT      +  R

            =            3                             1              �100

               �   R       R               +  R       �
               �                                      �
               �     3        NTC    THOT       1     �   +   R2
               ��
                   R    +   R  NTC   THOT   +  R      ��

                     3                           1                                                                                 (4)

Where:

                              b�� 1        -1 ��
                   =           ��  TCOLD      To ��
R                       Roe
            TCOLD
  NTC

                              b�� 1  THOT  -1 ��
                   =           ��           To ��
R                       Roe
            THOT                                                                                                                   (5)
  NTC

where, TCOLD and THOT are the desired temperature thresholds in degrees Kelvin. RO is the nominal resistance
and  is the temperature coefficient of the NTC resistor. RO is fixed at 20 k. An example solution is provided:
� R1 = 4.23k

� R3 = 66.8k

where the chosen parameters are:
� %VHOT = 19.6%
� %VCOLD = 58.7%
� TCOLD = �10�C
� THOT = 100�C
�  = 3380
� RO = 10k

The plot of the percent VTSB vs. temperature is shown in Figure 42:

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                   Figure 42. Example Solution for an NTC resistor with RO = 10K and  = 4500

Figure 43 illustrates the periodic biasing scheme used for measuring the TS state. The TS_READ signal enables
the TS bias voltage for 24ms. During this period the TS comparators are read (each comparator has a 10 ms
deglitch) and appropriate action is taken based on the temperature measurement. After this 24ms period has
elapsed, the TS_READ signal goes low, which causes the TS-Bias pin to become high impedance. During the
next 35ms (priority packet period) or 235ms (standard packet period), the TS voltage is monitored and compared
to 100mV. If the TS voltage is greater than 100mV then a secondary device is driving the TS/CTRL pin and a
CTRL = `1' is detected.

    Figure 43. Timing Diagram for TS Detection Circuit

3-state Driver Recommendations for the TS-CTRL Pin

The TS-CTRL pin offers three functions with one 3-state driver interface
1. NTC temperature monitoring,
2. Fault indication,

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3. Charge done indication
A 3-state driver can be implemented with the circuit in Figure 44 and the use of two GPIO connections.

                                                       BATT

                                                                            M3  TERM
                                                       TS-CTRL                  FAULT

                                                                            M4

                                                  Figure 44. 3-state Driver for TS-CTRL

Note that the signals "TERM" and "FAULT" are given by two GPIO's. The truth table for this circuit is found in
Table 6:

            TERM                                       Table 6.                                F (Result)
               1                                                                           Z (Normal Mode)
               0                                         FAULT                             Charge Complete
               1                                             0
                                                             0                                System Fault
                                                             1

The default setting is TERM = 1 and FAULT = 0. In this condition, the TS-CTRL net is high impedance (hi-z) and;
therefore, the NTC is function is allowed to operate. When the TS-CTRL pin is pulled to GND by setting FAULT =
1, the Rx is shutdown with the indication of a fault. When the TS-CTRL pin is pulled to the battery by setting
TERM = 1, the Rx is shutdown with the indication of a charge complete condition. Therefore, the host controller
can indicate whether the Rx is system is turning off due to a fault or due to a charge complete condition.

Thermal Protection

The bq5101x includes a thermal shutdown protection. If the die temperature reaches TJ(OFF), the LDO is shut
off to prevent any further power dissipation.

Series and Parallel Resonant Capacitor Selection

Shown in Figure 2, the capacitors C1 (series) and C2 (parallel) make up the dual resonant circuit with the
receiver coil. These two capacitors must be sized correctly per the WPC v1.0 specification. Figure 45 illustrates
the equivalent circuit of the dual resonant circuit:

                                                                                 C1

                                                  Ls'                                  C2

                                    Figure 45. Dual Resonant Circuit with the Receiver Coil

Section 4.2 (Power Receiver Design Requirements) in volume 1 of the WPC v1.0 specification highlights in detail
the sizing requirements. To summarize, the receiver designer will be required take inductance measurements
with a fixed test fixture. The test fixture is shown in Figure 46:

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Figure 46. WPC v1.0 Receiver Coil Test Fixture for the Inductance Measurement Ls' (copied from System
   Description Wireless Power Transfer, volume 1: Low Power, Part 1 Interface Definition, Version 1.0.1,
                                                                    Figure 4-4)

The primary shield is to be 50 mm x 50 mm x 1 mm of Ferrite material PC44 from TDK Corp. The gap dZ is to be
3.4 mm. The receiver coil, as it will be placed in the final system (e.g. the back cover and battery must be

included if the system calls for this), is to be placed on top of this surface and the inductance is to be measured

at 1-V RMS and a frequency of 100 kHz. This measurement is termed Ls'. The same measurement is to be

repeated without the test fixture shown in Figure 11. This measurement is termed Ls or the free-space

inductance. Each capacitor can then be calculated using Equation 6:

        =  ( ) ��  � 2p  2  �  L'  �-1
           ��                   S
    C          fS                  �
     1                             ��

        =  ( ) ��  � 2p   2    � LS  -  1   �-1
           ��
    C2         fD                           �
                                        C   ��
                                         1                                                          (6)

Where fS is 100 kHz +5/-10% and fD is 1 MHz �10%. C1 must be chosen first prior to calculating C2.

The quality factor must be greater than 77 and can be determined by Equation 7:

    Q     2p �  fD  � LS
                R
       =

                                                                                                    (7)

where R is the DC resistance of the receiver coil. All other constants are defined above.

Receiver Coil Load-Line Analysis

When choosing a receiver coil, it is recommend to analyze the transformer characteristics between the primary
coil and receiver coil via load-line analysis. This will capture two important conditions in the WPC system:
1. Operating point characteristics in the closed loop of the WPC system.
2. Instantaneous transient response prior to the convergence of the new operating point.

An example test configuration for conducting this analysis is shown in Figure 47:

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            VRECT (V)CP                                CS

VIN                                                                         ALPLS CD        CB       V                                                                                     RL

                        Figure 47. Load-Line Analysis Test Bench

Where:
� VIN is a square-wave power source that should have a peak-to-peak operation of 19V.
� CP is the primary series resonant capacitor (i.e. 100 nF for Type A1 coil).
� LP is the primary coil of interest (i.e. Type A1).
� LS is the secondary coil of interest.
� CS is the series resonant capacitor chosen for the receiver coil under test.
� CD is the parallel resonant capacitor chosen for the receiver coil under test.
� CB is the bulk capacitor of the diode bridge (voltage rating should be at least 25 V and capacitance value of at

    least 10� F)
� V is a Kelvin connected voltage meter
� A is a series ammeter
� RL is the load of interest

It is recommended that the diode bridge be constructed of Schottky diodes.

The test procedure is as follows
� Supply a 19V AC signal to LP starting at a frequency of 210 kHz
� Measure the resulting rectified voltage from no load to the expected full load
� Repeat the above steps for lower frequencies (stopping at 110 kHz)

An example load-line analysis is shown in Figure 48:

            20

            18
                                                                                                                                                                                  175 kHz

            16                                                                                          160 kHz

                                                                                                        150 kHz

            14                                                                                          140 kHz

                                                                                                                                                                                  125 kHz
            12

                                                                                                                                                                                  115 kHz

            10                                                                                          135 kHz

                                                                                                        130 kHz

            8

            6

            4

            2

            0

                0  0.1  0.2                       0.3      0.4  0.5       0.6  0.7  0.8         0.9  1

                                                                LOAD (A)

                                                  Figure 48. Example Load-Line Results

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What this plot conveys about the operating point is that a specific load and rectifier target condition consequently
results in a specific operating frequency (for the type A1 TX). For example, at 1 A the dynamic rectifier target is
5.15 V. Therefore, the operating frequency will be between 150kHz and 160kHz in the above example. This is an
acceptable operating point. If the operating point ever falls outside the WPC frequency range (110kHz �
205kHz), the system will never converge and will become unstable.

In regards to transient analysis, there are two major points of interest:

1. Rectifier voltage at the ping frequency (175kHz).

2. Rectifier voltage droop from no load to full load at the constant operating point.

In this example, the ping voltage will be approximately 5 V. This is above the UVLO of the bq5101x and;
therefore, startup in the WPC system can be ensured. If the voltage is near or below the UVLO at this frequency,
then startup in the WPC system may not occur.

If the max load step is 1 A, the droop in this example will be Approximately1V with a voltage at 1 A of
Approximately 5.5 V (140 kHz load-line). To analyze the droop locate the load-line that starts at 7 V at no-load.
Follow this load-line to the max load expected and take the difference between the 7V no-load voltage and the
full-load voltage at that constant frequency. Ensure that the full-load voltage at this constant frequency is above
5V. If it descends below 5V, the output of the power supply will also droop to this level. This type of transient
response analysis is necessary due to the slow feedback response of the WPC system. This simulates the step
response prior to the WPC system adjusting the operating point.

                                                            NOTE
    Coupling between the primary and secondary coils will worsen with misalignment of the
    secondary coil. Therefore, it is recommended to re-analyze the load-lines at multiple
    misalignments to determine where, in planar space, the receiver will discontinue operation.

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Recommended Rx coils can be found in Table 7:
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                                                              Table 7.

Manufacturer  Part Number                         Dimensions     Ls         Ls'             Output Current  Application
                                                   48 x 32mm  10.4 H     12 H(1)                  Range
                                                   38 x 32mm  11.1 H    12.3 H(1)
TDK           WR-483250-15M2-G                     48 x 32mm  10.8 H    12.5 H(1)           50-1000 mA      General 5V Power
                                                   48 x 32mm  10.8 H    12.9 H(1)                                  Supply
                                                   28 x 14mm  36.5 H     45 H(2)
TDK           WR-383250-17M2-G                                                              50-1000 mA Space limited 5V Power
                                                                                                                             Supply

Vishay        IWAS-4832FF-50                                                                50-1000 mA      General 5V Power
                                                                                                                   Supply

Mingstar      312-00012                                                                     50-1000 mA      General 5V power
                                                                                                                   Supply

Mingstar      312-00015                                                                     150-1000 mA Space limited 5V Power
                                                                                                                              Supply

(1) Ls' measurements conducted with a standard battery behind the Rx coil assembly. This measurement is subject to change based on
      different battery sizes, placements, and casing material.

(2) Battery not present behind the Rx coil assembly. Subject to drop in inductance depending on the placement of the battery.

It is recommended that all inductance measurements are repeated in the designers specific system as there are
many influence on the final measurements.

Package Summary

                    YFP Package                                                YFP Package Symbol
                     (Top View)                                         (Top Side Symbol for bq51013A)

              A1 A2 A3 A4

              B1 B2 B3 B4

              C1 C2 C3 C4                                               TI YMLLLLS
                                                                         bq51013A
              D1 D2 D3 D4                         D

              E1 E2 E3 E4

              F1 F2 F3 F4                                               0-Pin A1 Marker, TI-TI Letters, YM- Year Month Date Code,
              G1 G2 G3 G4                                                        LLLL-Lot Trace Code, S-Assembly Site Code

                 E

                              Figure 49. Chip Scale Packaging Dimensions

� D = 3.0mm � 0.035mm
� E = 1.88mm � 0.035mm

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                                           REVISION HISTORY

Changes from Original (March 2012) to Revision A                                     Page

� Deleted VRECT-TRACK from the Electrical Characteristics table ............................................................................................... 6

36  Submit Documentation Feedback                                                    Copyright � 2012, Texas Instruments Incorporated

                                           Product Folder Link(s): bq51013A bq51014
                                                                                                  PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com                                                                                                                                                4-Jun-2012

PACKAGING INFORMATION

Orderable Device  Status (1) Package Type Package                Pins  Package Qty  Eco Plan (2)     Lead/     MSL Peak Temp (3)                               Samples
BQ51013ARHLR                                            Drawing   20        3000                  Ball Finish                                             (Requires Login)
BQ51013ARHLT                                                                       Green (RoHS
BQ51013AYFPR     ACTIVE  QFN    RHL                                                 & no Sb/Br)  CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR
BQ51013AYFPT                                                                       Green (RoHS
  BQ51014YFPR     ACTIVE  QFN    RHL                             20    250           & no Sb/Br)  CU NIPDAU Level-2-260C-1 YEAR
  BQ51014YFPT                                                                       Green (RoHS
                  ACTIVE  DSBGA  YFP                             28    3000          & no Sb/Br)  SNAGCU Level-1-260C-UNLIM
                                                                                    Green (RoHS
                  ACTIVE  DSBGA  YFP                             28    250           & no Sb/Br)  SNAGCU Level-1-260C-UNLIM
                                                                                    Green (RoHS
                  ACTIVE  DSBGA  YFP                             28    3000          & no Sb/Br)  SNAGCU Level-1-260C-UNLIM
                                                                                    Green (RoHS
                  ACTIVE  DSBGA  YFP                             28    250           & no Sb/Br)  SNAGCU Level-1-260C-UNLIM

(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.

(2) 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.

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.

                                                                       Addendum-Page 1
                             PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com                                                                                                                                                                               4-Jun-2012

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                                                                                                                                5-Jun-2012

*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
BQ51013ARHLR                   QFN RHL 20                330.0 12.4 3.8 4.8 1.6 8.0 12.0        Q1
BQ51013ARHLT                   QFN RHL 20
BQ51013AYFPR                 DSBGA YFP 28                180.0 12.4 3.8 4.8 1.6 8.0 12.0        Q1
BQ51013AYFPT                 DSBGA YFP 28
                                                         180.0  8.4       2.0 3.13 0.6 4.0 8.0  Q1

                                                         180.0  8.4       2.0 3.13 0.6 4.0 8.0  Q1

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

                                                                                                                                                5-Jun-2012

*All dimensions are nominal  Package Type  Package Drawing Pins  SPQ   Length (mm)  Width (mm)  Height (mm)
              Device               QFN                           3000       346.0       346.0        29.0
                                   QFN     RHL  20               250        210.0       185.0        35.0
       BQ51013ARHLR                                              3000       210.0       185.0        35.0
       BQ51013ARHLT              DSBGA     RHL  20               250        210.0       185.0        35.0
       BQ51013AYFPR              DSBGA
       BQ51013AYFPT                        YFP  28

                                           YFP  28

                                                Pack Materials-Page 2
                                                IMPORTANT NOTICE

Texas Instruments Incorporated and its subsidiaries (TI) reserve the right to make corrections, modifications, enhancements, improvements,
and other changes to its products and services at any time and to discontinue any product or service without notice. Customers should
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TI warrants performance of its hardware products to the specifications applicable at the time of sale in accordance with TI's standard
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mandated by government requirements, testing of all parameters of each product is not necessarily performed.

TI assumes no liability for applications assistance or customer product design. Customers are responsible for their products and
applications using TI components. To minimize the risks associated with customer products and applications, customers should provide
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acknowledge and agree that they are solely responsible for all legal, regulatory and safety-related requirements concerning their products
and any use of TI products in such safety-critical applications, notwithstanding any applications-related information or support that may be
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such safety-critical applications.

TI products are neither designed nor intended for use in military/aerospace applications or environments unless the TI products are
specifically designated by TI as military-grade or "enhanced plastic." Only products designated by TI as military-grade meet military
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the Buyer's risk, and that they are solely responsible for compliance with all legal and regulatory requirements in connection with such use.

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designated by TI as compliant with ISO/TS 16949 requirements. Buyers acknowledge and agree that, if they use any non-designated
products in automotive applications, TI will not be responsible for any failure to meet such requirements.

Following are URLs where you can obtain information on other Texas Instruments products and application solutions:

Products                                                 Applications
Audio
Amplifiers              www.ti.com/audio                 Automotive and Transportation www.ti.com/automotive
Data Converters
DLP� Products           amplifier.ti.com                 Communications and Telecom www.ti.com/communications
DSP
Clocks and Timers       dataconverter.ti.com             Computers and Peripherals www.ti.com/computers
Interface
Logic                   www.dlp.com                      Consumer Electronics  www.ti.com/consumer-apps
Power Mgmt
Microcontrollers        dsp.ti.com                       Energy and Lighting   www.ti.com/energy
RFID
OMAP Mobile Processors  www.ti.com/clocks                Industrial            www.ti.com/industrial
Wireless Connectivity
                        interface.ti.com                 Medical               www.ti.com/medical

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

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

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

                        www.ti-rfid.com

                        www.ti.com/omap

                        www.ti.com/wirelessconnectivity

                                          TI E2E Community Home Page           e2e.ti.com

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