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[参考译文] BQ24193:意外的阻抗补偿行为以及可能相关的振荡

Guru**** 2387320 points
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/1037304/bq24193-unexpected-impedance-compensation-behavior-and-possibly-related-oscillations

器件型号:BQ24193

禁用阻抗补偿时、我们通常会看到图13中捕获的电流/电压曲线、其中电池以快速充电电流设置(1.536A)充电、直到 BAT 引脚上的电压达到设定电压(4.208V)。  但是、当启用阻抗补偿(将 REG06从03更改为 FF)时、我们会看到以下意外行为、数据表或本论坛中似乎未对此进行介绍:   

  1. 似乎存在某种算法滴定电流、如下所示(并显示在下图中):
      1. 恒定电流模式~1.5A、直到达到设定电压(4.208V)(在 BAT 上测得)、 此时电流开始缓慢下降。
      2. 当 BAT 达到 Vset +IRCOMP/2 (=4.208 + I*70m Ω=4.238V,I=~1.1A)时,电流突然下降,BAT 突然下降~25mV (低至4.213V)。
      3. 电流缓慢下降,直到 BAT 达到 Vset +IRCOMP/2 (=4.208 + I*70m Ω),这种情况发生在4.223V,I=~563mA)--此时电流突然下降,直到 BAT 下降~25mV (低至4.195V)。
      4. 电流缓慢下降直到 BAT 达到 Vset (=4.208),这发生在4.204V --此时电流突然下降,直到 BAT 下降~25mV (下降到4.179V)。
      5. 当 达到终止阈值(128mA)时、充电将停止。
  2. 我们还看到输出电流在不停止充电的情况下下降到~2至50mA (远低于阈值电流)。  我们已经捕获了几次表示 DPM 的状态寄存器(很可能是由于电压限制)。  输入电压在~5V (标称直流输入)和4.20V (通过 REG00=27设置的最小电压)之间振荡。  输出电压(VSYS)在电池电压和较高的系统电压之间振荡(看起来是由于电池充电器打开和关闭内部 FET)。  这些振荡似乎在1ms 和3ms 间隔之间发生。   

尽管这种行为似乎指示 DPM (通过电压限制)、但这种限制似乎没有任何原因、因为我们的交流/直流适配器的额定电流输出接近于2.4A、 我们还没有看到阻抗补偿被禁用时的 DPM (或算法行为)。  电池充电器的内部工作中是否有任何东西可以考虑这些1ms 至3ms 的间隔?

是否有其他人也看到过类似的行为、可以提供任何潜在的解决方案?   阻抗补偿功能是否已知古怪?

谢谢、

Paul   

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    Paul、

    我们将在下一个工作周内回复您。

    谢谢、

    宁。

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    Paul、

    使用 IR 补偿时、充电电流将以步长减小。 在步长逻辑中、数字化会进行舍入、从而保护电池免受过压影响。 这种看法是由于四舍五入的逻辑,不应成为一个问题。

    谢谢、

    宁。

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    您好、Ning、

    我们已经看到这种电池充电器(使用阻抗补偿)将 BAT 控制在低于设定点的电压(在恒压模式期间)、偏移超过200mV。  这是否可行(即、在没有 DPM 的情况下)?  

    此外、红外补偿算法是否也是我们所看到的振荡的原因? 是否有任何推荐的解决方案(例如、降低阻抗补偿设置或禁用阻抗补偿)?  我们目前已经设置了电阻和最大钳位电压(因为这些电压与我们测量的电阻大致匹配)。  

    这些偏移和振荡是否可能由电池和电池充电器之间相对较大的电阻引起(包括使用镀锡连接器触点)?

    感谢您的帮助、

    Paul

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    Paul、

    充电器根据 BAT 引脚电压为电池充电。 它不知道电池端子电压。  如果 BAT 引脚电压达到充电电压限值、充电可被终止。

    请将电池直接连接到 BAT 引脚、并在 没有 IR 补偿的情况下检查是否有任何振荡。

    谢谢、

    宁。

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    谢谢 Ning、

    电池通过 FET 开关(标称导通电阻=40m Ω)连接到 BAT 引脚 。  FET 开关是否会导致这些振荡。   电池和 BAT 引脚之间的总串联电阻通常约为125m Ω。  我们可能已经注意到这些振荡与接触磨损导致的电阻增加之间存在相关性(有时会导致总电阻高达300m Ω)。  这些电阻电平是否会导致电池充电器输出振荡?  

    请解释您希望我们检查 是否存在没有 IR 补偿的振荡。   IR 补偿是否是引入振荡的原因?  我们确实注意到、这些振荡在没有 IR 补偿的情况下会减少或消除;但是、我们需要收集更多数据、并想了解为何 IR 补偿可能是根本原因。  请提供有关 IR 补偿工作原理的更多详细信息(例如、为什么输出似乎是通过算法/MCU 而不是之前假定的纯模拟反馈技术以创建恒压源?)。  

    再次感谢、

    Paul

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    Paul、

    您能否在图中标记您所参考的振荡?

    谢谢、

    宁。

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    您好、Ning、

    我发布的原始波形图旨在清楚地捕获阻抗补偿的算法行为(这些振荡可能会使其模糊)。  

    我在 下面发布了一些图表(禁用了阻抗补偿)、其中捕获了最极端的这些振荡以及此电池充电实例所花费的时间超过13小时(~52000sec)。  x 轴以秒为单位。 BAT 和 VSYS 捕获相应电池充电器引脚的电压。  VBATON 捕获连接电池和 PCB 的连接器处的电压。   在前2000秒内出现不稳定行为的原因是我观察振荡、然后调整端子在连接器外壳中的安装方式、从而导致振荡停止(但当我离开系统过夜时、它们会返回)。  根据使用4线(开尔文)电流测量进行的测量、此电池连接器上的串联电阻变化约为50m Ω(如上所述调整端子时)。

    感谢您帮助我们处理这一非常令人担忧的行为。

    此致、

    Paul

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    Paul、

    我们将在下一个工作日进行检查。

    谢谢、

    宁。

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    您好、Ning、   

    我意外点击了"这解决了我的问题。"  请帮助澄清上述问题。

    谢谢、

    Paul

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    Paul、

    还可以分享相关的电流波形吗?  您能否在 测试期间提供所有寄存器读数?

    谢谢、

    宁。

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    您好、Ning、  

    有关电流波形、请参阅原始文章。  振荡期间未测量电流。  以下是寄存器值:

    0x00h:27h

    0x01h:0h

    0x02h:40h

    0x03h:10h

    0x04h:B2h

    0x05h:8Ah

    0x06h:FFh

    0x07h:5Bh

    0x08h:00h

    0x09h:00h

    请尝试回答我们之前的一些问题(总结如下):

    阻抗补偿功能是否已知古怪?  红外补偿算法是否是我们看到的振荡的原因? 是否有任何推荐的解决方案(例如、降低阻抗补偿设置或禁用阻抗补偿)?  我们目前已经设置了电阻和最大钳位电压(因为这些电压与我们测量的电阻大致匹配)。  

    这些电阻电平是否会导致电池充电器输出振荡?

    我们已经看到这种电池充电器(使用阻抗补偿)将 BAT 控制在低于设定点的电压(在恒压模式期间)、偏移超过200mV。  这是否可行(即、在没有 DPM 的情况下)?  

    请解释您希望我们检查 是否存在没有 IR 补偿的振荡。   IR 补偿是否是引入振荡的原因?   

    请提供有关红外补偿工作原理的更多详细信息(例如、为什么输出看起来像是通过算法/MCU 而不是之前假定的纯模拟反馈技术来逐步降低?)。  


    此致、

    Paul

  • 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。

    Paul、

    请帮助我们逐步了解您的问题。 您是否正在查询下面波形中标记的当前阶跃?

    谢谢、

    宁。