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[参考译文] BQ24075:在低电池电压和高电流输出时进行短路检测

Guru**** 2514875 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24075

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/956161/bq24075-short-circuit-detection-at-low-battery-voltage-and-high-current-outputs

器件型号:BQ24075

当输出电流仅为3A 时、VBATT 至 VOUT 电压差大于200mV 时、我遇到问题。 在某些器件上、这会记录为短路、输出关闭。 该 IC 应能够输出4.5A 电流。 该器件具有8.2W 的脉冲负载、持续时间长达10ms。 这确实会导致电池产生很大的压降(低至2.7V)、但电池和系统的其余部分在设计时就考虑到了这一点。

VBATT 引脚上的较低电压是否会导致较大的压降电压?  

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    您好、Bryan、

    欢迎使用 E2E!

    是的、情况可能就是这样。 如图所示、电流输出为1A 时、压降通常为50mV、最大值为100mV。 在3A 时、这将导致最大300mV 的压降。 在电池电量耗尽的情况下、这会导致输出下降、器件的短路保护跳闸。

    如前所述、该器件能够输出4.5A 电流、但仅当电池能够输出补充电流时才是如此。 在 以下条件下、BQ24075被限制为1.6A 的输入电流:

    输入电流=输出电流+充电电流

    否则、器件将进入补充模式、在该模式下、电池将对电池电流进行补充。

    如您所述、如果电池电量耗尽、这会触发输出关闭、如下所示:

    如果器件在仅电池模式下运行、则高电流消耗仍会导致输出下降(因为电压不足以提供必要的电流)并导致关断。

    简而言之、较低的电池电压和较大的电流消耗会导致器件由于高压降而关闭。

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    Anthony、

    感谢您的回答。  

    在我的场景中、系统完全依靠电池电源运行。 第9.3.4.2节指出、如果 VBAT - VOUT > 250mV (实际上介于200mV 和300mV 最小值/最大值之间)、则会检测到短路、但考虑到第8.3节将 IBAT (放电)指定为4.5A、我觉得在小于该值的情况下检测到短路似乎很奇怪。 短路检测裕度和有效运行似乎不存在。 如果在1A 电流下压降为100mV、并且在低至200mV 的电压下可检测到短路、则即使我的电池电压良好、它仍有可能在2A 电流下切断。

    如果仅在补充模式下支持4.5A 电流、并且电池电流实际限制为2.9A、则突出显示的线路会产生很大的误导。

    是否有任何引脚兼容的器件没有短路检测功能、是否将其设置为更高的电压或具有更低的压降?

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    您好、Bryan、

    您是否能够提供仅电池模式下的高电流消耗的原理图和条件? 我看到您提到了8.2W、但想检查在这些增加的尖峰期间输出端是否为5.5V 和1.5A? 我还想尝试重新创建这种情况、以查看我们在寻找引脚对引脚器件时是否进行了一些调整。

    4.5A 是电池输出最大值、这不一定是补充模式。 在仅电池模式下、不会调节从电池到输出的电流、因此电流消耗的限制是电池是否能够充分提供功耗。 您是否在较高的电池电压下看到此问题?

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    您好、Anthony、

    遗憾的是、未经客户和保密协议的批准、我无法共享原理图。 我们有一个升压稳压器、可在输出的下游产生5V 电压。 该电路一次可消耗高达1.5A 的电流、持续~10ms。 3.3V 稳压器具有较小的附加负载、电池压降和效率考虑在内、通常约为8.2W、但在极低的电池电压下可能上升至接近9W。

    黄色=输出、粉色= IBAT、 蓝色= BAT

    您无法在提供的图中看到它、但我已验证输出在 BAT 后切断250us - OUT > 200mV (测量值为~210mV)

    这些脉冲成组、一组脉冲以几百毫秒为间隔、另一组以分钟到小时为间隔。 我们通常会在一组内成功发出几个脉冲后看到故障、并且仅在电池电压降至3V 以下后才会出现故障。 电池能够在不切断 PCM 输出的情况下处理电源输出和压降(这是一个定制电池、已配置为处理这些负载)。 我可以使用电子负载直接在电池上模拟这些情况、并已验证电池是否已切断。

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    您好、Bryan、

    感谢及时的答复。 是否可以获得与电池相关的充电器的基本配置:

    • 电池容量
    • 旁路连接器连接到 BAT
    • 旁路连接器连接至 OUT

    我明白这是一个紧迫的问题。 我已经安排了周一在实验室中的一些时间来研究这个问题、希望这可以。

    是否也可以获得与屏幕上的0mA 或 V 参考线相同的波形? 是否也可以获得输出电流的波形?

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    您好、Anthony、

    • 电池容量= 1400mAh
    • 电池内部阻抗= 180mΩ Ω(这是使用1kHz 交流方法测得的)
    • BAT 旁路电容器(我假设您是电容器)= 10uF
    • OUT 旁路电容器= 10uF (OUT 上的总电流为22uF)

    我没有 OUT 电流、但这应该与前一幅图和下一幅图中的 BAT 电流匹配、因为电池是唯一的电源。

    黄色=输出、粉色= IBAT、 蓝色= BAT

    您可以看到空载电池电压为3.89V。 是的、电池电量下降了很多、我们正与电池制造商合作以尽可能减少电量下降。 但是、我们需要该器件在~3.4V 的接近耗尽的电池电压下运行、因此即使我们改进电池、我们也会看到低于3V 的脉冲。

    我正努力获得与您共享电源路径原理图的批准、但这将是星期一、然后我再对此发表意见。

    谢谢、

    Bryan

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    您好、Bryan、

    是的、我的意思是电容器感谢您。 您是否能够增加电池和输出端的电容? 目前正在为其获取正确的设置以测试此情况。 从我看到的结果来看、负载拉取小于92mA、然后峰值约为3.3A。 我将尝试重新创建这种情况、并在接下来的几天内向您报告。  

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    您好、Anthony、

    我可以增大电容、但根据我的计算和仿真、需要1mF 的电容来克服这个问题。 我可以有0805点、因此我可能可以将10uF 更改为22uF。

    谢谢、

    Bryan

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    您好 Brian、

    感谢您提供的信息。 我将对我离线收到的原理图执行我可以执行的操作、并尝试重新创建问题。 我将在获得一些结果后立即更新。

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    您好 Brian、

    让我通过电子邮件联系您、了解这个问题、这可能比我们在论坛上讨论的问题更复杂。 我将结束论坛讨论。