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[参考译文] BQ25672:BQ25672 设计

Guru**** 2771175 points

Other Parts Discussed in Thread: 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/1589861/bq25672-bq25672-design

器件型号: BQ25672

我将为一个设备设计充电器、其中电池组由 4 节串联电池组成、由太阳能电池板供电。

为此、我使用 BQ25672、我想知道在将原理图发送到生产环境之前、原理图是否存在一些关键问题。

chr.png

我是 Usig、这也是为了执行电源路径、所以当电池电量过低时、我的系统可以通过太阳能电池板供电、我的 SYS 引脚输出电压为 16.8V? (由于可编程电阻允许 4 节电池充电)。

我还想问、是否可以在需要时作为输入而不是太阳能电池板、通过外部电源提供电压、或者是否必须更改 VBUS 引脚处的设计。

由于电池位于电子外壳外的​​机箱独立区域、我不会使用温度监测功能、我是否仍需要在 TS 引脚上实施某些功能?

我将很快开始 PCB 设计、很明显、我将按照数据表的说明进行设计、电容器是陶瓷型电容器、为了符合设计标准、我已经为 0.1uF 的电容器插入了 0402 封装电容器。

 

感谢您的建议

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    您好 Josef、

    对于 4S 应用、您必须在 BAT 引脚处添加一个 TVS 二极管、以保护额定电压为 20V 的 BAT、BATP 和 SYS 引脚免受电池插入时过压的影响(热插拔振铃电压可能远高于 16.8V)。 SYS 输出永远不会低于 MINSYS(默认为 12V、但可以在 I2C 中增加、但不会高于 VREG=16.8V)、然后跟随电池电压达到 VREG。  

    充电器将不知道太阳能电池板或电源之间的差异。  必须使用 I2C 启用分数开路 MPPT 功能、如果 V (BAT)<MINSYS、则自动关闭。  如果使用太阳能电池板、我建议您通过以下链接阅读该应用手册。

    https://www.ti.com/lit/pdf/sluab26

    要通过硬件禁用 TS 功能、您可以在 REGN 和 TS 以及 GND 之间使用相同大小的电阻分压器。  也可以使用 I2C 位禁用 TS 功能。

    对于陶瓷电容器、其所施加电压和温度降额后的有效电容必须满足以下最小值:

    除非您使用的是 35V 或额定值更高的电容器、否则我怀疑 4x10uF 电容器是否满足 SYS 引脚上 6uF 的最小要求。

    请遵循数据表中推荐的 PCB 布局。

    此致、

    Jeff

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    谢谢、实际上我忘记了 TVS 二极管。

    对于 TS 功能、我计划通过 I2C 禁用它、但为了确保安全、我将使用与 REGN 相同尺寸的电阻分压器、这一点很遗憾。

    再保护电容器我遵循了数据表 、我已经阅读了论坛上不同人员的不同主题、电容器配置 始终相同:1 倍 0.1 μ F 和 3 倍 10 μ F。

    很抱歉、您能给我详细介绍一下吗?  

    数据表的第 9.2.2.3 节解释了为何使用 1x 0.1uf + 3x 10uF、因此我是否必须添加 10uF 电容器?

    感谢您的耐心。

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    您好 Josef、

    所有陶瓷电容器的电容都会随着其施加的直流电压的增加而减小。  下面是 https://pim.murata.com/en-us/pim/details/?partNum=GRM21BR61E106KA73%23 的曲线 、这是一个额定电压为 10uF 25V 的电容器。  可以看到、在施加 20V 电压时、其电容下降了 90%、因此在 20V 时、10uF 电容器实际上是一个 1uF 电容器。  您可能需要选择额定电压更高的电容器、或者并联添加更多额定电压更低的电容器。

    此致、

    Jeff

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    好的、那么、如果我要使用额定电压为 50V 的陶瓷 X7R 电容器、那么无论采用该配置 (0.1uF + 3x 10uF)、我都会很好吗?

    我发现电压为 25V 时的电容器的电容压降为 60%、将处于最低建议运行条件。

    我添加了 TVS 二极管、如果 原理图中存在其他关键问题、请告诉我!  

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    您好 Josef、

    假设您计划使用 IGNORE_TS 禁用 TS 函数、我认为原理图没有明显问题。

    此致

    Jeff

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    感谢您的帮助!

    这是我正在设计的 PCB 布局、我尝试遵循数据表的所有方向、如果您有更多建议、我很努力

    整体视图:

    带有和不带有接地平面的第一层:

    带有和不带接地平面的第二层:

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    Jeff F 告诉我!

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    您好 Josef、

    该器件很难在 2 层板上进行布局。 您必须优先考虑 PMID 和 SYS 及 REGN 电容器的接地连接、而不是电感器 SWx 连接。  另外、在上面的布局中、我没有看到 BTSTx 引脚电容器? 以下是一些想法:

    1. 将电感器及其过孔以及 0.1uF PMID 和 SYS 电容器推开更远

    2.将 PMID 和 SYS 电容器旋转 180 度,使 IC 在同一层有一个接地覆铜,将所有 PMID 和 SYS 电容器连接到 IC 接地引脚。 接地电源将有助于散热。  

    3.从 上面的 SWx 引脚 2 中每个至少使用 2 个过孔 会稍微困难一点、因为 SWx 引脚过孔位于 IC 顶部而不是底部。

    由于 ACDRVx 为接地端、因此我建议添加覆铜电源以帮助散热。

    此致、

    Jeff

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    感谢你的帮助。

    首先、我想告诉大家、IC 位于底层(由于电路板其余部分的设计,底层是最外层)、因此 PCB 屏幕截图是镜像的。

    遗憾的是、我只能在两层上设计器件、但我尝试尽可能遵循数据表、实际上:

    另外、在上面的布局中、我没有看到 BTSTx 引脚电容器? [/报价]

           

    在这里、它们位于数据表中报告的 IC 之下(如果我正确解释了“C7"电“电容器电容器)

    [引述 userid=“10748" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1589861/bq25672-bq25672-design/6136913

    1. 将电感器及其过孔以及 0.1uF PMID 和 SYS 电容器推开更远

    2.将 PMID 和 SYS 电容器旋转 180 度,使 IC 在同一层有一个接地覆铜,将所有 PMID 和 SYS 电容器连接到 IC 接地引脚。 接地电源将有助于散热。  

    [/报价]

    这是对的 还是太远了?

    [quote userid=“10748" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1589861/bq25672-bq25672-design/6136913 从 上面的 SWx 引脚 2 中每个至少使用 2 个过孔会稍微困难、因为 SWx 引脚过孔位于 IC 顶部而不是底部。

    您讨论的是这些过孔吗? 抱歉、我不太明白您在这里的意思。

    我还附上接地平面的结果、并附上 PCB 的渲染、希望其更易于阅读。

    (顺序:底层((IC 的放置位置)和顶层((IC 下有元件的位置))

                 

    IC 侧和 PCB 渲染的另一侧(可能会有所帮助)

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    您好 Josef、

    希望您能从下面的 Paint 应用程序中了解我的模板:

    红色圆圈是到其他层 GND 的过孔、因此这些电容器接地具有到 IC GND 的较低阻抗路径。  另一方面、REGN 电容器 GND 需要 与 IC 的 GND 引脚实现更好的连接。 这可能意味着从 IC 下方移动其中一个过孔、以获得 REGN、VBUS、PMID、SYS、BAT 电容器的 GND 回路。

    此致、

    Jeff

  • 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。

    感谢您的帮助!
    我已经做了所有你建议的改变,我希望我做的正确!

    这是新的布置、我已经添加了您建议的所有过孔、修改了不同的连接、以将一些过孔从 IC 下方移开来创建更大的 GND 板、我希望这遵循设计的所有正确标准。

    IC 侧的接地板(蓝色一)及其下方的层(红色一)。

    我想再次感谢您、当然、如果还有其他问题需要解决 、我很乐意接受其他建议。

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    您好 Josef、

    做得好!  我仍然对 BAT 电容器接地回路有点担心。 它似乎在一个岛屿的顶部和底部?

    我目前没有看到一种简单的方法来解决这个问题。

    此外、如果可以向下移动 REGN 电容器并/或稍微移动该过孔(用蓝色圆圈标明)、以使 SYS 引脚电容器具有更宽的返回范围并增加一些 GND 过孔(绿色圆圈)、这将会有所帮助。

    此致、

    Jeff

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    感谢您发送编修。

    我仍然对 BAT 电容接地回路有点担心。 它似乎在一个岛屿的顶部和底部?[/报价]

    可能屏幕截图太近了

    这些是稍微远一点的屏幕截图、 无论是在上方还是下方、接地连接都跨越了电路板的整个接地平面(得益于与过孔的连接)。

    然而,如果这个“瓶颈“实际上是一个岛,我会尝试 重新安排路线。

    f 可以向下移动 REGN 电容器和/或稍微移动该过孔(用蓝色圈起)、从而为 SYS 引脚电容器提供更宽的返回路径、并添加几个 GND 过孔(绿色圆圈)、这将有所帮助。[/报价]

    更好?  

    为了更好地理解、我想问您关于 SYS 引脚电容器的回路的信息。 为什么它依赖于 REGN 电容器?
    此路径中突出显示了 SYS 电容器。 故障分析是否足够?
    REGN 附近的电容器实际上是 VBUSx 引脚的电容器。

    我很抱歉愚蠢的问题,再次感谢所有的支持和耐心,我学习非常感谢这个项目和所有的知识,你给我!

    [/quote]
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    您好 Josef、

    我现在看到 BAT 电容器接地回路、它很长、因此是电感的、通过一条窄布线?  这不是一件好事。

    REGN 看起来更好。

    我会经常让您的电路板上的电容混淆、因为它位于底部、侧面以及您的命名规则。  很抱歉。  PMID 和 SYS 电容器正常。  我担心的是 VBUS=PWR-EXT 接地回路。

    此致、

    Jeff

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    我现在看到了 BAT 电容器接地回路、它很长、因此是通过窄迹线感应的?  可能不是一件好事。

    布线实际上是电池的正极、我必须靠近所有电路、可能建立一个岛来连接它?

    相反、GND 极通过贯穿所有 PCB 的接地 PCB 连接。

    抱歉。  PMID 和 SYS 电容器正常。  我担心的是 VBUS=PWR-EXT 接地回路。

    完美,现在我已经理解你的顾虑,我是 goingo 试图解决它!

    我会不断让您的电路板上的电容感到困惑、因为它位于底部、侧面以及您的命名规则。  [/报价]

    很抱歉、从现在开始、我将镜像所有的屏幕截图。

    我想问一问您对我选择的 TVS 二极管的看法、我选择了工作电压为 15V、击穿电压为 20V 的 DF2S20FS、L3M、这是否足够?

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    您好 Josef、

    该二极管将保护 IC、但可能存在一些漏电流、从而更快地耗尽充电的电池。

    此致、

    Jeff

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    该二极管将保护 IC、但它可能有一些漏电流、会更快地耗尽充电的电池。

    好的、 选择 TVS 时是否存在一个具体问题? 我必须选择不同的型号?

    很遗憾、我重新布置了所有连接以解决一些问题(屏幕截图显示了 IC 层,因此可以正确显示而不是镜像)、因此我为 电池的正极 VBUS 和 SYS 制作了更大的迹线。

    由于我对两层 PCB 的限制以及连接器的强制布置、我必须更改 VBUS 引脚和 SYS 输出层。

    SYS 布线层变化((VCC 是系统的输出电压)

      

    VBUS 布线层变化(PWR_EXT 表示太阳能电池板源)

    我已经要求层更改尽可能靠近 IC 布线、并将不同的层保持 在可能的交叉点。

    我希望这不是太糟糕的选择(考虑到我的限制)。

    我还愿意为 IC 关键部分的每个电容器块提供均匀的 GND 回路

    (忽略 R18、R19 电阻器、它们是 I2C 的电阻器、我将在更好地安排 IC 连接后连接它们)。

    我跳我要去正确的方向,感谢所有的支持。

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    您好 Josef、

    布局看起来不错。  有关 TVS 问题的详细说明、请访问以下链接:

    https://www.ti.com/lit/an/sluaal8/sluaal8.pdf

    此致、

    Jeff