[参考译文] BQ25185：意外的充电曲线行为

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器件型号：BQ25185
主题中讨论的其他部件： 鳄鱼

因此、在 CC 快速充电阶段、我一直尝试让 BQ25185 在 350mA 下为最高 4.35V 的 1 节锂聚合物电池充电、但 IC 似乎根本无法保持电流稳定。

充电器未处于故障状态、并按预期指示正在充电。
将电池充电至大约 3.1-3.8V（在 V_LOWV 和 V_SET 之间）和 5V 输入后、应该采用 CC 充电曲线、但电流从大约 300mA（电池起始电压接近 3V）开始、并随着电池电压上升持续下降。首先快速、然后在电池电压接近 V_SET 时非常缓慢。我使用两个不同的 1 节电池和 2 个单独的 PCB (IC) 重现了这种行为。
重要的是、当电流降至 350mA I_SET 的 10%时、充电不会终止、根据数据表、这意味着附加控制环路之一占主导地位：VINDPM、DPPM 或热调节。
现在、我不认为这是 VDPM 环路、因为在供电时是一个非常宽松的工作台 PSU、其输出从不下降到 5V。
我也认为这不是 DPPM 环路、因为在我测试期间 SYS 的负载很小（一些 30mA）。
最后一种候选方案是热环路、但 IC 甚至不会发热、即使在充电几小时后也是如此。另外、在 PCB 上、IC 下方的大焊盘有两个过孔到一个巨大的实心接地层、因此热质量相当大、我们讨论的电流非常低。即使 IC VCC/PCB 根本不会发热、内部结温是否足够高、从而导致热电流限制？我不确定还有什么可以解释这个行为 — 它既不是 CC 也不是 CV、但充电器在其他方面似乎很高兴。

提前感谢您、
我们很乐意提供更多详细信息

3 个月前

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 2595800 points

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您好：

听起来这好像其中一个控制环路正在主动降低充电电流、尤其是因为没有发生终止。器件可能处于热调节 (TREG) 状态。

如果可能、我建议从 SYS 断开负载、以查看在没有 SYS 的情况下是否仍然发生这种行为。您还可以尝试临时交换 ISET 电阻以将充电电流设置为更低的值、并查看行为是否发生变化。

测量尽可能靠近这些引脚的 VIN、VBAT 和 VSYS（使用万用表或示波器）也会有所帮助、以检查输入或输出路径上的 IR 压降是否会导致该问题。

此致、

Alec

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 2595800 points

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尊敬的 Alec：

感谢您的回答。

根据您的建议、我在替换为较低电流设置的情况下重新测试了此情况。

我对两种 IC 配置（完全相同的电池）运行了一些测试。

A) ISET=3.56k (84mA)、VSET/ILIM=13k (4.2V、1100mA)、NTC 桥接 10k Ω、SYS 断开连接

B) ISET=857R (350mA)、VSET/ILIM=13k (4.2V、1100mA)、NTC 桥接 10k Ω、SYS 断开连接

我将电池充电至 3.7V 时连接到充电器 IC、并启用了 5V 实验室工作台电源（限制为 1A 时连接到 IN）。

配置 A 在预期 84mA 附近保持几分钟、然后随着靠近 BAT 引脚的电压接近 4.2V、电流开始非常缓慢地下降。我认为这是可以预料的。

启用 5V IN 电源后、配置 B 立即在大约 91mA 处启动、并开始下降比 A 快得多。当 VBAT 上的电压达到 4.2V 时、配置 B 大约稳定在 87mA。

我使用热像仪检查了温度、在这两种配置中、IC 封装在充电 30 分钟后没有超过 30°C。

IC 下方的大焊盘有两个过孔、通向一个巨大的实心接地层。热环路似乎不太可能快速激进地启动、以将电流从预期的 350mA 降至比万用表的刷新率更快的 91mA、所有内容在启用之前都冷却至室温。

这是 IC 的 PCB 布局。

下面是在 BAT 仍低于 4.2V 时、两种配置直接在 IC 引脚上测得的电压（因此该电压应处于 CC 模式）。

电池通过长鳄鱼夹连接到 PCB、因此有相当多的 IR 跌落正在发生。

在我看来、有一点可疑、那就是 ILIM/VSET 上的电压几乎是 GND。我无法在数据表中找到该引脚上的预期电压范围。我想、如果该引脚不知何故无法正常工作、ILIM 环路可能起作用？

使用一个电池测试上述两种配置后、引脚上的 BAT 电压达到 4.2V、因此我决定将其替换为一个全新且放电的电池配置、直接在电池上测量且将其连接到配置 B。它开始介绍 140mA、然后再次开始相当快地下降 (3 分钟后会有 120mA)。

因此、基本上这表明在某种程度上取决于电池电压后立即连接充电电流、我认为在该模式下不应该出现这种情况。

我不确定如何继续。

如果您有任何我可以测试的想法、请告诉我。

谢谢你

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 2595800 points

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您好 Alan、

我真的很感谢所有的信息。这是非常有帮助的。这里的根本原因似乎是、由于 IR 压降、充电器进入恒压 (CV) 充电的时间早于预期。

从您分享的表格中可以看出、当 84mA（配置 A）时、电池路径中的 IR 压降约为 300mV、得出约为 3.5 Ω。使用此值来估算 350mA 时的 IR 压降、得到的电压约为 1.2V。在表中、我看到您在靠近引脚处测得的 VBAT 为 4.16V、这可能使得充电器看起来应该处于 CC 模式。但是、根据万用表负极引线的放置位置、返回路径中的 IR 压降可能导致此测量值低于 VBAT（相对于 IC 的 GND 引脚）。

最准确的测量是将正极引线放置在 BAT 引脚上、将负极引线放置在 GND 引脚上。实际上、将正极引线连接到 BAT 引脚通常更容易、因为那里通常有一个电容器、但对于 GND 引脚、实际上没有什么可以轻松连接的引线。无论如何、我相信您分享的数据表明、IR 下降是您所看到行为的原因。

IR 压降很可能是 PCB 布局引起的。如果将 GND 覆铜扩大到充电器 GND 引脚的位置、并使用较厚的 VBAT 迹线或覆铜、则可以改善该情况。 BQ25185 数据表第 9.4 节中的布局示例可用作参考。在您的设计中、我建议重新定位连接到/CE 引脚的过孔、以实现更宽、更连续的 GND 覆铜。这似乎是一个 2 层电路板、因此请随时共享底层。我很高兴也能在那里看看。

这是伟大的,你能够测量充电器的温度与热像仪. 我同意、这种行为不太可能是由热调节环路引起的。

如果您使用 4 线强制模式拥有 2 象限或 4 象限电源（用于模拟电池，该电池灌入和拉取电流）、您可以使用此模式暂时进行测试、而不是使用真实的电池进行测试。您可以将检测线路连接到靠近 VBAT 引脚和 GND 的位置、并将强制线路连接到电路板上的电池连接器端子。在 4 线模式下、电源会调节其输出、使得其感应线路上的电压是编程的电压。在开启输出之前必须小心地将检测线连接到电路板、因为当输出开启时、如果检测线处于悬空状态、电源通常会拉出大量电流。或者、您可以在 2 线模式下将电源连接到靠近 BAT 引脚的位置。

您还可以尝试测试几个不同的 ICHG 值、以查看电池路径电阻是否一致。

此致、

Alec

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