[参考译文] BQ25798：IC 火灾

您好 Dave、

我以前没有见过这种情况。 这真的很奇怪。

我有几个问题可以帮助进行调试：

• 是否已将 BATP 引脚连接到电池组？ 如果是、它是如何连接的？
• BQ25798 的充电电流是多少？
• 如果您有备用电路板、BQ25798 是否在 BMS 断开电池连接时可靠损坏？

BQ25798 在升压模式下从 5V USB-C 输入充电时是否可能在内部超过最大 FET 电压、当电池突然断开连接时、无论所有电源路径上的保护如何、浪涌都来自芯片内部、因此、在 TVS 有机会 完成工作之前会破坏 FET？

我会想一想,然后回到你身边。

此致、
Ethan Galloway

您好 Ethan

BATP 引脚通过 47nF 电容器去耦接地、并通过一个 100 Ω 电阻器连接到电池（以及 IC 的引脚 22 - 23）、VBAT 具有 18V TVS（以及 VSYS 和 VBUS）以避免瞬变。 原理图基本上是数据表中“典型应用“的原理图、但没有输入 FET、没有电池 FET。 来自 USB-C 连接器的 5V（具有 USBCPD 兼容适配器的 9V / 12V）直接馈送到 VBUS、VAC1 和 VAC2。

我将 REG03 设置为 0x64 (100)、这会提供 1A 的充电电流、而 ILIM 也设置为接近 1A。

我不明白您所说的“可靠损坏“是什么意思、您是指每次断开电池时、IC 会燃烧？ 我不确定,这似乎是一组非常具体的参数,当满足时,芯片燃烧。 起初、我以为是在充满电后打开电源的情况、但上次充电时、电路板安静地坐在我的办公桌上、唯一发生的与我发生的 3 次火灾一致的事情是电池刚刚完成充电。 我还有十几块已经充满电的电路板、它们从未失败过。

我没有太多的备用板可供测试,但我会尝试另一个,看看当手动拔出电池插头时,当它正在充电和接近充满电时,我是否得到类似的结果。

我认为的一种方法是降低最大充电电压、但如果电池断开连接、然后在不打开器件电源的情况下重新连接、则 PROG 引脚上的 17.4K 电阻器会选择默认的 16.8V 电压。 除非我使用 10.5K 将 BQ 设置为 12.6V、然后在软件中将其改回 16V？ 我不确定这是不是正确的方法。

尊敬的 Dave：

充电器期望电池包保护器 OVP 高于充电器的 VREG 设置。  如果保护器在充电器在终止之前处于 CV/收尾模式时断开、则充电器的 CV 环路可能会仅使用 BAT 和/或 SYS 处的最小建议电容过冲。 在 SYS 和/或 BAT 上添加更多 (>100uF) 电容可防止过冲。

我本希望 TVS 二极管钳制输出以防止这种情况发生。  其他客户已经成功使用了这样的二极管。  二极管是否靠近 IC SYS 和 GND 引脚？  如果您有 shipFET、您能提醒我吗？  如果没有 shipFET、则 BATP 上的 47nF 实际上没有什么作用。

此致、

Jeff

您好、Jeff

VBAT 上有 20uF (2 x 10uF)、VSYS 上有 50.1uF (5 x 10uF + 1 x 0.1uF)、这是数据表中建议的值。

我用于这些测试的 TVS 是 Bourns P6SMB18CA、击穿电压介于 17.1 至 18.9V 之间。 为什么选择这一个？ 这就是我手头的工作。 在其他一些设计中、我使用这些保护来保护 IGBT 的 20V 栅极。 二极管位置尽可能靠近 BQ25798、靠近 VSYS 和 VBAT 输出端的电容器（在连接 USB 电缆进行充电时、我还在 VBUS 上有一个电容器用于钳制输入瞬态）。 我是否应该将电容推得更远、并将 TVS 放在 IC 和电容之间？

这就是为什么我认为这可能来自电感器中的残余能量、如果电池恰好在正确的时间（或错误的时间断开）则会引起高尖峰。此外、由于浪涌来自 IC 本身内部、TVS 无法 足够快地将其钳位、一些内部 FET 会短路并对整个 IC 进行烘烤。

我未使用 SHIP FET。 但我仍然在 BATP 上放置 47nF、因为数据表显示：“如果使用长引线或 PCB 布线热插拔 4 节串联电池组、建议使用这种方法。“ 虽然我不应该对电池进行热插拔、但低/高电压切断功能会这样做。 它们也没有规定什么是“长“引线或迹线、因此我将其放在那里是因为我的电池组有大约 8 英寸的导线。

我添加了 BQ 位置的 PCB 屏幕截图、D7/D8 是我的 TVS。 在这里、您只能看到 VSYS 上的 3 个电容器、其他 2 个电容器更靠近 VREG5。

我已经联系了我的电池包制造商、询问他们是否可以更改充电切断电压、我会尝试这样做、将其推至 18V 左右。

我将尝试向 VBAT 和 VSYS 的输出添加更多电容。 是否需要都是 10uF 陶瓷电容器？ 或者、我能否将一个好的 330 μ F 旧电解电容器放置在那里并将其放置在任何位置？ 数据表指定：“ X7R 或 X5R 等低 ESR 陶瓷电容器是输出去耦电容器的首选、应靠近 IC 的 SYS 和 GND 引脚放置“。 但它仅适用于最小电容吗？

这是一个非常重要的问题。

每次损坏都是相似的。 切屑从底部中间裂开、您可以看到火焰大多从底部和右侧喷出。

尊敬的 Dave：

如果接地平面正常、则 TVS 二极管应该正常工作。  BATP 上的 47nF 会减慢 CV 环路响应、因此我建议移除它。  此外、如果有办法通过串联电阻和/或更多栅漏电容来减慢封装保护器 FET 关断时间、这可能至少有助于证明我们的理论。

此致、

Jeff

最后得到了电池制造商的回复、他们根本帮不上我、所以我需要找到一个方案 B。我想降低充电电压、使其永远不会达到 BMS 截止电压、 但问题是、如果电池电量过低且低压保护装置断开电池连接、在插入充电器时、BQ25798 将执行 POR 并恢复到 16.8V、直到器件导通、并且 MCU 可以对 BQ25798 进行重新编程、使系统易受影响。

如果我将 BQ25798 “硬接线“以改用 3S 电池（使用 10.5k 而不是 17.4k）、该怎么办？ 如果我正确理解数据表、我只需将电芯位 (REG0A) 重新编程为 4 节串联电池、并将 VREG 更改为 16.5V 即可？ BQ25798 中的看门狗仍然很可能会将 VREG 恢复为 16.8V、在这种情况下 、我可以设置 STOP_WD_CHG 位、以在看门狗超时时停止充电、而在 POR 的情况下、VREG 将恢复为 12.6V、因此电池包没有问题。

尊敬的 Dave：

设置 3S 默认值听起来更安全。  您甚至可以小步缓慢增大 VREG。  请记住、每个电芯设置 (1S、2S、3S、4S) 的 VREG 范围受限、即如果您缓慢增大 3S 中的 VREG、则有一个点必须更改为电芯寄存器 4S 才能继续增大 VREG

此致、
Jeff