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[参考译文] TPS61022:升压转换器浪涌电流和单节可拆卸锂聚合物电池保护

Guru**** 2390735 points
Other Parts Discussed in Thread: LMC555, TPS61022

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/889921/tps61022-boost-convert-inrush-current-and-single-cell-removable-lipo-battery-protection

器件型号:TPS61022
主题中讨论的其他器件:LMC555

大家好、快速提问。

我正在实施单节锂聚合物(LiHV 3.8v)电池保护、主要是欠压保护。

我使用的是从 webench 生成的 Cricut 设计、该设计非常适合我的应用(3.8v 至5V 2.5A)。

在尝试实现保护电路时、我在启动时遇到浪涌电流问题。 启动时可能会消耗大约8安培、这是 LiPo 可以接受的、但任何 LiPo 保护电路都会启动。 因此、我的第一场战斗是解决大浪涌问题。 请参阅下面的升压设计。

我的 OC 保护电流可能约为3安培左右。 是否可以在启动时获得?

线圈为 994-XAL7030-102MEC。

从屏幕截图中可以看到、在我的设计表中、以前生成的设计实际上使用了2个10uF 输入电容器和3个22uF 输出电容器。

第二个较小的问题是、在将新电池插入输入端时、是否有一个无需上拉输出的替代单节电池保护芯片? 没有充电器、和/或是否有其他使能输出? 我曾一次性想到一个 lmc555计时器、但这似乎有自己的 CMOS 逻辑问题。

我最终可能会使用 dw01b 或类似的芯片、这似乎可以在无需上拉输出 FET 的情况下工作。

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    Vismantas、您好!

    3A 过流保护不够大、无法满足您的应用需求。 考虑到输入锂聚合物电池最小电压3.0V 和输出功率5V*3A=15W。 计算出的最大输入平均电流为15W/3.0/0.9=5.55A。  

    下面是 TPS61022EVM 的启动波形。 TPS61022具有软启动功能、因此通常不会出现大浪涌电流。 您能否在电路板上共享浪涌电流波形?

    对于第二个问题、我不熟悉 单节电池保护芯片产品。 请发布专门用于此目的的新主题。  

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    你好、Zach、

    感谢您的宝贵意见、

    这里是我插入单节锂聚合物电池时获得的波形、我使用了3个1.5欧姆3/4W 1% 并联 以进行快速测试、(0.333欧姆)、并且在经过一点欧姆定律后、输入电压几乎为10A (9.85A)(约为4 - 4.3v 锂聚合物电池)。 这些数字是否看起来正常?

    以下是插入电池时输入端浪涌电流的几个屏幕截图:

    出于兴趣:

    这里是当我测量电流时、从0.333欧姆电阻器串联插入电池时的输入波形:轻微的电压骤降、但如果我直接测量时没有分流电阻器、我就不会产生压降

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    尊敬的 Vis:

    我对您如何运行浪涌电流测试感到完全困惑。 1) 3 * 1.5 Ω 电阻器并联、电阻为1.5 Ω/3=0.5 Ω、而不是0.333 Ω。 请仔细检查此值。 2) 2)如果我理解正确、当电池和 TPS61022升压转换器输入之间串联的0.5欧姆(或0.333欧姆)分流电阻器时、捕获前四个波形、对吧? 3) 3)最后两张图片的含义是什么? 您是如何测试的? 4) 4)正如我在之前的 POST 中计算出的、如果锂电池电压降至3.0V、稳态平均输入电流将为5.5A。 因此、3A 电池 OC 保护规格不够高。
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    您好、Zack、

    是的、抱歉、您完全正确、它是0.5欧姆。 不确定我是如何错过它的、错误的值。 即使如此、是的、在3V 电压下、电流接近6A、这与您的波形相匹配、在4.35V 电压下完全充电、电流大约为8.7A? 我知道为什么保护 IC 会启动、我明天会有新的额定功率更高的 MOSFET 来进行实验、应该可以解决我的问题。

    是的、您更正了电池+和输入 VCC +之间的电阻器。

    我通过简单地将锂聚合物电池插入电路板进行测试、在等待了大约15-30秒之后、我才对电容器中剩余的任何电荷进行放电(换用电池时更糟糕的情况)。

    谢谢你。

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    尊敬的 Vis:

    在3V 电池电压下,输入电流为5V*2.5A/0.9/3.0V=4.6A。 在4.35V 电池电压下,输入电流为5V*2.5A/0.9/4.35=2.6A。 因此保护 IC 的电流至少为5A。 考虑到负载瞬态和 TPS61022开关电流限制8.5A 规范、建议使用较高的额定电流(>8.5A) MOSFET。

    在通过将锂聚合物电池插入电路板进行此测试时、您应该考虑电路板上有很多输入电容器、而不仅仅是 TPS61022输入电容器。 此输入电容器需要在极短的时间内充电至电池电压。 这与 TPS61022无关。 此外,如果输入电容器的瞬时充电电流为6A,则0.5欧姆电阻器上的压降为6A*0.5欧姆=3.0V。 我建议您使用电流探头来测试输入浪涌电流。 或者使用低得多的电阻(0.05 Ω)、以避免对正常工作产生影响。

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    Zack、

    感谢您的帮助、我最终使用了 Omega AON2406 MOSFET 作为替代产品、根据数据表、Rdson 和 VGS 与我的应用相匹配、并且在测试中证明它适用于我的应用。

    再次感谢。