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[参考译文] BQ25798:使用充电器电源运行时提供短路保护

Guru**** 2373240 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ40Z50, TPS63802, BQ25798, TPS25750, TPS2560A, BQ25672
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1534800/bq25798-short-circuit-protection-while-operating-from-charger-power

器件型号:BQ25798
主题中讨论的其他器件: TPS25750、BQ40Z50、TPS63802、 TPS2560ABQ25672

工具/软件:

大家好、我们的 1S 设计包括 TPS25750 + BQ25798 + BQ40Z50。  BQ25798 的 SYS 输出驱动 3.3V 降压/升压、类似于 TPS63802(2A 连续、4A 峰值开关电流)、然后  通过柔性电缆驱动负载。  电源路径的简化图如下所示:

我们希望实施短路保护、以防止柔性电缆上出现过度温升、以防下游负载发生短路故障。 柔性电缆无法 承受 接近 TPS63802 峰值电流限值的电流、最大持续短路电流必须限制在约 2A

目前、我们使用 BQ40Z50 的放电过流 (OCD) 功能来保护 SYS 下游的所有内容。 该功能非常方便、因为它不会增加我们的待机功耗预算、并且延迟是可编程的。

但是、该功能只能在系统由电池供电运行时保护 SYS 的所有下游。  当系统采用充电器电源运行时 、BQ40Z50 被有效地绕过、 TPS63802 的峰值开关电流成为限制因素。

我们已考虑 在 SYS 之后添加一个限流负载开关、例如 TPS2560A、但这些器件的反应时间过短 (~3.5us)。 柔性电缆下游的负载可能需要 3-4A 的浪涌持续 1-2ms、并且快速反应的负载开关可能会过早中断的风险太大。 我们唯一的另一个想法是保险丝,但 它的行为没有很好的控制。

我们正在寻求有关如何实现硬件冗余短路保护的思路、该保护可涵盖电池供电和充电器供电的情况。 TI 能否推荐我们可能未考虑的任何其他解决方案? 提前致谢—如果我能提供有关我们的应用程序的任何其他信息、请告知我。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Jeff:

    您可以限制充电器的输入电流、因此总 ISYS + ICHG、但由于 ICHG 较低、这会延长充电时间。  此外、输入电流限制反馈环路响应时间在~10 毫秒范围内。  也可以将 TPS63802 替换为另一个在 OTG/反向模式下运行的 BQ25798(或电流较低的 BQ25672)(需要打开 I2C)。 在 OTG 中、转换器可以调节输出电压或输出电流。  如果将输出电流调节至 2A、则输出电压会下降。  由于 BQ25798 和 BQ25672 具有相同的 I2C 地址、因此可能需要 I2C 多工器。   

    此致、

    Jeff

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    您好  Jeff—感谢您的及时支持!  我们确实考虑了限制输入电流、到目前为止、这似乎是所有不利因素中的一个。

    一种想法是持续监测 BQ25798 报告的输入功率、如果输入功率与 BQ40Z50 报告的输入功率相比可疑、则降低输入电流。 但这是一个 FW 解决方案、可能会失败或规避;我们希望找到一个纯硬件解决方案。

    将降压/升压转换器更改为另一个 BQ25xxx 是一个有趣的想法、但可能会导致成本过高。 我的方框图中未显示另一个 类似 TPS63802 的器件、它为另一组负载提供 3.7V 电源、这第二个降压/升压 稳压器为我们的 PMIC 供电、然后为我们的 MCU 供电、因此没有可用于通过 I2C 启用另一个 BQ25xxx 的可用器件。

    是否有其他方法或 TI 器件可以在这方面提供帮助?  如果我们至少能够以某种方式检测到故障、我们可以驱动一个连接到 BQ25798 的/QON 引脚的 NMOS 将其复位;这将强制输入电流限制恢复到 ILIM_HIZ 引脚设置的安全值。 也许 TI 提供了 某种具有中断输出的监控器 IC、我们可以对其进行去抖或延迟?

    再次感谢您的持续支持。我意识到、这确实是一个系统级设计问题、没有太多 BQ25798 具体的问题;我真的很感激。

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    尊敬的 Jeff:

    TI 有一整套电压监控电路、但我不知道它们如何帮助监控电流/功率。  您可以使用具有串联检测电阻的 INAxxx 电流检测放大器、但这些电阻没有去抖或延迟、只有与检测电流成正比的模拟输出。  我很惊讶这里没有带延迟的限流开关。  祝你好运!  

    此致、

    Jeff

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    您好、 Jeff—感谢您的反馈!

    电流感应放大器是一种可行的方法、但就我们的目标而言、这只是一个科学项目。 我们已经从另一家供应商处找到了一些符合成本要求的限流负载开关、因此我们现在将介绍这种方法。

    再次感谢您的持续支持—享受漫长的周末!