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[参考译文] BQ25886:设计优化

Guru**** 2393725 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8874, BQ25886

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/983995/bq25886-design-optimization

器件型号:BQ25886
主题中讨论的其他器件:DRV8874

早上好、

我已经收到了有关将您的器件型号用于 我公司正在开发的器件电子板的详细且令人满意的支持。

我只剩下几个关于优化设计的问题:

我们器件内部使用的电池具有5A 的最大放电电流(标称工作电流、受安全板限制)和10A 的峰值放电电流(放电截止电流)。 我们通过 BAT/SYS 引脚将电池连接到电池充电器、从而连接到系统。 SYS 引脚提供数字电源(通过3V3线性稳压器)并直接为驱动有刷直流电机的电机驱动器供电。 此类电机在失速条件下可能会消耗高达12A 的电流(因此在快速启动瞬态条件下也是如此)。 然而、BCD 电机驱动器被限制为可斩波高于6A 的电流。 因此、电池充电器提供5A rms 电流和9A 峰值电流(即使持续时间非常短、仅为1us)的固有限制不应构成器件运行的问题。 Morevover、电机驱动器上的大容量电容器(470uF)可帮助电池充电器系统处理浪涌电流峰值。 获得的结果证实了这种假设、因为在电机运行期间、器件在 VSYS 上具有可接受的电压纹波的情况下正常运行(请注意、我们实际上需要提供从0V 到最大电压的电机快速启动)。

但是、如果我们可能需要增加电机电流、我们考虑了将电池直接连接到电机驱动器、并且只使用 SYS 引脚提供数字电源(或者根本不使用 SYS OUT 引脚)。

我的问题是: 在这种直接连接中、没有利用电池充电器的窄 VDC 架构、最重要的缺点是什么? 可行吗? 此外、关于电机驱动 器 DRV8874、由于我们要将最大电流增加到6A 以上、您能否建议使用具有更高电流限制的类似器件型号? (由于 DRV8874的峰值输出电流为6A 及以上、因此可能触发过流保护)

BAT 和 SYS 上的保护二极管。

我在 BQ25886评估模块的原理图中看到、您在 BAT 和 SYS 网络之间添加了肖特基二极管。 它是否仅用于在连接电池时保护内部 BATFET 免受电压尖峰的影响?

由于我们正在驱动直流电机、因此在断开期间、可能会出现一些电流反馈到电池充电器中的情况。 此反向电流是否会对电池充电器造成问题? 是否可以触发一些内部保护、从而断开电池与系统的连接? (这是不必要的、因为在器件的正常运行中、我们只使用电池为系统供电、没有电源连接到 VBUS、在任何情况下 VBUS+Converter 都无法为系统提供足够的电源、我们将始终以补充模式运行)。 可能需要在 VSYS 网络上添加二极管以避免反极性(电流只能从 SYS 引脚退出、不能进入)? 这将强化1的假设。 将电池直接连接到电机驱动器。

3.最大 VBUS 输入电流限值 通过560欧姆电阻钳位到大约1.98A (我们使用5V-10W/2A 壁式适配器为电池充电)。 此外、ICO 算法通过短接 D+和 D-线路来启用。 使用4.7K 电阻器将最大充电电流设置为大约1.23A。

我的问题是:在给定最大 VBUS 输入功率(VBUS 电压、VBUS 电流)的情况下、最大转换器输出功率(充电电压、充电电流)是不是主要受转换器最大输出功率的限制? 更清楚的是、由于设定的最大充电电流较高、在仅充电时(SYS 消耗的电流很小)、是否也存在适配器过载的风险? (极端情况示例:最大 VBUS 输入电流设置为1A、最大充电电流设置为2A、 适配器+转换器显然无法提供此类电流)。 考虑到转换器的最大输出功率、是否应该更好地进一步降低最大充电电流?

非常感谢。 此致。

  • 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。

    亚历山德罗

    [报价 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization "]它是否仅用于在连接电池时保护内部 BATFET 免受电压尖峰的影响?[/quot]

    实际上、它提供的路径比 BATFET 的体二极管更高效。

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization ]我的问题是: 这种直接连接的最主要缺点是什么,因此不利用电池充电器的窄 VDC 架构? 是否可行?

    您缺少的主要特性是调节后的最小系统电压。 如果您的电池深度放电或不存在、您的电机驱动器将无法运行? 这是否适合您的应用?

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization "]此外,关于电机驱动 器 DRV8874,由于我们要将最大电流提高到6A 以上,您是否可以建议具有较高电流限制的类似器件型号?

    我建议创建一个有关 DRV8874的新主题、以便电机驱动器团队可以参与其中。

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization ]\n 此反向电流是否会对电池充电器造成问题? 是否可以触发一些内部保护、从而断开电池与系统的连接? (这是不必要的、因为在器件的正常运行中、我们只使用电池为系统供电、没有电源连接到 VBUS、并且在任何情况下 VBUS+Converter 都无法为系统提供足够的电源、我们将始终以补充模式运行)。[/引述]

    这很可能不是一个问题,但如果没有一些具体的瞬态值,我将坚决排除这一问题。

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization 命令]可能需要在 VSYS 网络上添加二极管以避免反极性(电流只能从 SYS 引脚退出、不能进入)? 这将强化1的假设。 将电池直接连接到电机驱动器。[/quot]

    我喜欢这个想法。 特别是由于 SYS 负载相对较小、因此二极管导通不是一大问题。 我建议采用这种方法。  

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization ]我的问题是:给定最大 VBUS 输入功率(VBUS 电压、VBUS 电流)、因此最大转换器输出功率(充电电压、充电电流)、充电电流是否主要受转换器最大输出功率的限制?

    如果没有足够的电源、充电器将确定 SYS 负载的优先级并降低充电电流。  

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization "]考虑到转换器的最大输出功率、应更好地进一步降低最大充电电流?[/quot]

    我会说没关系。 IINDPM、ICO 和 VINDPM 将负责管理电源,以便适配器不会崩溃。 您应将最大充电电流设置为电池组制造商建议的电流。 如果可能、BQ25886将以最大充电电流充电、但如果不能充电、则会根据需要减小电流、以防止系统供电和适配器崩溃。

    此致、

    Ricardo

  • 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。

    早上好、Ricardo、

    感谢您的回答。

    [引用 userid="362203" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization/3635311 #3635311"]
    它是否仅用于在连接电池时保护内部 BATFET 免受电压尖峰的影响?

    实际上、它提供的路径比 BATFET 的体二极管更高效。

    [/报价]

    这样、甚至无需将电池直接连接到系统、因为这种肖特基二极管 可以为电池提供并行路径、以便在达到电池充电器的最大放电电流(饱和 BATFET)时提供系统所需的额外电流。

    说到这一点、BATET 的体二极管实际上何时会被正向偏置? 我了解到、当 VBUS 为系统供电时、如果系统负载增加、则电池充电器将进入补充模式、BATFET 打开、在该模式下、电池为系统供电。 我还了解到、当 VBUS 不存在且仅连接电池时、BATFET 将仍然导通、电池为系统供电。  因此、BATFET 的体二极管是否仅在 BATFET 饱和(最大5A RMS 放电电流)且系统负载仍需要更高电流时才会起作用? (在这种情况下、系统电压将开始下降、因此 BATFET 体二极管将正向偏置)。 请确认一下。

    [引用 userid="362203" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization/3635311 #3635311"]
    我的问题是: 在这种直接连接中、没有利用电池充电器的窄 VDC 架构、最重要的缺点是什么? 可行吗?

    您缺少的主要特性是调节后的最小系统电压。 如果您的电池深度放电或不存在、您的电机驱动器将无法运行? 这是否适合您的应用?

    [/报价]

    电池将始终为系统供电。 电池深度放电没有问题、因为电池组本身和电池充电器(如果我理解正确)会将系统与电池隔离。 VBUS 只用于为电池充电。 对于该器件的标准预期用途、当 VBUS 被连接时、电机驱动器不工作。

    这就是我不使用 SYS 引脚(或仅用于提供数字电源)并将电池直接连接到系统的原因、因为转换器将仅用于为电池充电、而不用于为系统供电。 我需要就这种选择的利弊提出意见。

    [引用 userid="362203" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization/3635311 #3635311"]
    此反向电流是否会对电池充电器造成问题? 是否可以触发一些内部保护、从而断开电池与系统的连接? (这是不必要的、因为在器件的正常运行中、我们只使用电池为系统供电、没有电源连接到 VBUS、在任何情况下 VBUS+Converter 都无法为系统提供足够的电源、我们将始终以补充模式运行)。

    这很可能不是一个问题,但如果没有一些具体的瞬态值,我将坚决排除这一问题。

    [/报价]

    我们对电池的电流消耗进行了一些测量。 在器件运行期间、有大约6A 的正电流尖峰(放电)(RMS 电流为2.5A)和大约10ms 的反向电流尖峰(来自 SYS 引脚的电流、从 BAT 引脚流出、进入电池)、这些尖峰以5Hz 频率重复。

    我是否应该担心该电流在不进行稳压的情况下进入电池(如充电期间)?

       

    非常感谢。 此致。

  • 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。

    亚历山德罗

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization/3636511 #3636511">说到这一点,BATET 的体二极管实际上何时会被正向偏置? 我了解到、当 VBUS 为系统供电时、如果系统负载增加、则电池充电器将进入补充模式、BATFET 打开、在该模式下、电池为系统供电。 我还了解到、当 VBUS 不存在且仅连接电池时、BATFET 将仍然导通、电池为系统供电。  因此、BATFET 的体二极管是否仅在 BATFET 饱和(最大5A RMS 放电电流)且系统负载仍需要更高电流时才会起作用? (在这种情况下、系统电压将开始下降、因此 BATFET 体二极管将正向偏置)。 您能否确认

    您完全理解了这一点。 BATFET 体二极管仅在补充模式下有效。 当适配器不存在时、BATFET 完全导通至馈入 SYS、因此不会发生体二极管导通。

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization/3636511 #3636511"]这就是我不使用 SYS 引脚(或仅用于提供数字电源)并将电池直接连接到系统的原因、因为转换器仅用于为电池充电、而不用于为系统供电。 我需要有关此类选择的优缺点的建议。[/引述]

    当适配器存在时、唯一的好处是。 如果这不是您的应用的预期用例、则保存二极管并使 BAT 的所有内容下游。

    [引用 userid="459623" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/983995/bq25886-design-optimization/3636511 #3636511"]

    我是否应该担心该电流在不进行稳压的情况下进入电池(如充电期间)?

    [/报价]

    这一点很重要。 您可能需要考虑电感负载和电池之间的理想二极管或 某种反激式二极管配置。 非稳压负电流会导致电池出现安全问题。 DRV 可帮助您获得最佳的解决方案。

    此致、

    Ricardo

  • 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 Ricardo:

    非常感谢您的完美解释。  

    我将与您的一位同事联系、了解电机驱动器和电池反向电流保护。  

    此致。