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[参考译文] BQ24193:在 JEITA 暖(45-60c)电压限制为4.05v 时的行为

Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24193
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/1165228/bq24193-behavior-while-in-jeita-warm-45-60c-voltage-limitation-at-4-05v

器件型号:BQ24193

有时、我们的产品在充电过程中会超过45摄氏度。
在这种情况下、JEITA 电压限制为4.05v。

我们观察到、在充电过程中、如果电池在超过45c 边界时已经超过4.05V、电池将开始放电以向 SYS 提供电流。
我希望在这种情况下、具有电源路径功能的 BQ24193能够提供 VBUS 所需的所有 SYS 电流(使用 BATFET Q4来避免电池充电)

我们希望在 JEITA 热电压限制下避免电池放电。
 我们可以做些什么吗?

谢谢

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    您好!

    您所需的充电电压是多少? 发生这种情况时、您的输入电压、输入电流(和输入电流限制)、系统电压和系统电流是多少?  从数据表的第8.3.3.5节中、"充电周期完成后、BATFET 关闭。 转换器会继续运行以为系统供电、BATFET 可以重新打开以启用补电模式。"

    您是否尝试 更改 REG07位[4]? 请告诉我切换此选项是否可以解决此问题。

    此致、

    Mike Emanuel  

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    您好!

    在"正常"条件下、我所需的充电电压设置为4.176V

    在"暖" 45-60c 期间、我希望充电电压设置得更低(JEITA 建议)
    I set REG07[bit4]=0、以在"热"状态下降低200mV 的充电电压目标值
    我们已检查是否正确检测到"热"、并且目标充电电压降低。

     

     

    我们遇到的问题  是、如果电池在超过45c 边界时已经超过4.05V、电池将开始放电、以便为系统(SYS 终端)供电

    因此、在这种情况下 BATFET 似乎不会关闭。

    我预计 BATFET 将关闭、SYS 电源将由 VBUS 上的12V 电压提供、而不是由电池提供。
     

    在这种情况下、我们希望避免电池放电。

    我们的想法是使用 REG07[Bit5]手动强制 BATFET 关闭
    但我认为、如果用户移除外部12v 电源、这将导致系统丢失。

     

    我们是否可以采取任何措施来实现正确的电源路径?

     

    谢谢

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    您好!

    您的系统负载有多大、您提供的输入是什么? 您能给我提供转换前后器件寄存器的完整 I2C 扫描吗? 当温度转换时、您似乎正在转换为具有大系统负载的补充模式。

    此致、

    Mike Emanuel

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    你好

    抱歉、图表中出现错误。 现已更正。
    电池单元的即时功耗单位为 mW (之前为 mA)

    连接到 VBUS 的外部适配器是12v@1.5A。
    我们的系统消耗~5.5W、即电池端子处的电流约为1.4A。
    转换后、电池使用~2.25W 的功率来补充系统
    系统的其余电源(3.25W 至5.5W)必须来自 VBUS 的外部适配器。
    但我看不到这种需求、外部适配器和电流限制具有足够的功率来支持系统。

    我猜是在目标电压降为-200mV 时 JEITA 过热时、bq24193未使用 BATFET 来避免电池充电。 它只是调节至更低的目标电压~4.05v
    具有串联电阻损耗的电池在5.5W 功率输出下无法单独维持4.05V 以上的电压。
    因此、某些电源来自 VBUS、某些电源来自电池、直到它们在新的目标稳压电压~4.05v 下收敛。

    我们的电池监控器 IC 在热跳变点之前的电压为4194mV。
    在监护仪 IC 上的电池电压转换后、立即降至4029mV (我们每分钟记录一次)
    转换点之后、我们的 FW 记录 REG09=0x02。 除"NTC 热"外、无故障。
    我们的 FW 还会寄存器 REG08位[4-5]。 它们指示"10"–快速充电、并且在转换点不发生变化。

    I2C 寄存器扫描
    我有我们使用的配置:

    REG00_INPUT_SOURCE 控制=
    0b00110101
    [7]= 0 -> EN_HIZ =禁用
    [6-3]= 0110 ->输入电压限制= 3880+320+160=4360mV
    [2-0]= 101 ->输入电流限制1.5A

    REG01_POWER_ON_CONF = 0b00011000
    [7]= 0
    [6]= 0 ->没有 I2C 看门狗计时器复位
    [5-4]= 01 ->充电已启用(我们使用 Charger_SHDN 引脚)
    [3-1]= 100 ->最小系统电压限制:3.4V
    [0]= 0 ->升压模式电流限制= 500mA (我们不使用它)

    REG03_precharge 终止= 0b00010001
    [7-4]= 0001 ->预充电电流限制128+128=256mA
    [3-0]= 0001 ->终止电流限制128+128=256mA  

    REG04_CHARGE_VOLTGE_CONTROL = 0b10101010
    [7-2]= 101010 ->充电电压限制3504+512+128+32=4176mV
    [1]= 1 ->电池预充电至快速充电阈值:3V
    [0]= 0 ->电池再充电阈值(低于电池稳压电压):100mV  

    REG05_CHARGE_TERM= 0b10111010
    [7]= 1 ->充电终止使能=使能
    [6]= 0 ->终止指示器阈值=匹配 ITERM、
    [5-4]= 11 -> I2C 看门狗计时器设置= 160
    [3]= 1 ->充电安全计时器=已启用
    [2-1]= 01 ->快速充电计时器设置= 8小时安全计时器
    [0]= 0 -> JEITA 低温电流设置(0ºC μ A 至10ºC μ A)= 50% ICHG REG02[7:2]  

    REG06_IR_COMP_热力 调节= 0b11011111
    [7-5]= 110 ->红外补偿电阻设置= 60m Ω
    [4-2]= 111 -> IR 补偿电压钳位(高于稳压电压)= 112mV
    [0-1]= 11 ->热调节阈值= 120ºC μ A  

    REG07_MISC_OPERAT_CONTROL = 0b01001000      
    [7]= 0 ->设置 PSEL/OTG 引脚的默认输入电流限制=不在 D+/D–检测中
    [6]= 1 ->输入 DPM 和热调节期间的安全定时器设置=减慢2倍
    [5]= 0 ->强制 BATFET 关闭=允许 Q4导通
    [4]= 0 -> JEITA_VSET (45°C60°C)= VREG (REG04[7-2])-200mV
    [3-2]= 10 ->保留、必须写入10
    [1]= 0 ->在 CHRG_FAULT 期间无 INT
    [0]= 0 ->在 BAT_FAULT 期间无 INT

    REG02_CHARGE_CURRENT_Control
    我们动态使用它
    我们通过调节充电电流来控制系统温度
    在这种情况下(高温)设置为我们的最低设置1.5A
    我知道这个限制不适用于 SYS 输出、因为充电电流感测元件位于 BATFET 上。

    再次感谢您的帮助

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    您好!

    您能否为您看到的每种情况提供 REG08和 REG09?

    此外、我需要清晰测量输入电压、输入电流、系统电压、系统负载、电池电压、 和电池电流的影响。

    如果需要补充模式、BATFET 将打开、并且您可能有足够大的系统负载、需要开启 BATFET。

    此致、

    Mike Emanuel

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    您好!

    我们已将 REG08和 REG09添加到内部日志中。

    达到 JEITA 热跳变点前的值为:

    REG08=0xA4=0b10100100、
    10–适配器端口、10–快速充电、0–非 DPM、1–电源正常、0–不在热调节中、0–不在 VSYSMIN 调节中(BAT VSYSMIN)

    REG09=0x00=0b00000000、
    0–无看门狗装置故障、0–无升压故障、00 -无充电器故障、0 -无电池故障、000 - NTC 正常

    JEITA 热跳变点之后的值:

    REG08=0xA4=无变化

    REG09=0x02=唯一的变化是 “010 - NTC 热”

     

     我已经完成了一些测试、对具有并联直流电子负载和电位计的电源电池进行仿真、并将其用作 NTC。

    这使我能够在这种情况下来回走动,确保一切都远离任何目前的限制或环境问题。

     

    我的结论是、当 BQ24193配置为 REG07[4]= 0 时(JEITA 热降低充电电压)

    当 BQ24193处于"快速充电"状态且 VBAT 超过~4.05v 时、如果检测到 NTC 热态、VBAT 开始向 VSYS 提供电流、直到其电压降至4.05v。

    在此放电条件下,如果我们人为地将 VBAT 升高到~4.15v,则充电状态将变为“终止完成”,BATFET 将打开,VBUS 将按照预期通过“电源路径”开始提供 VSYS 电源。

    我不知道这是预期的设计行为,数据表中没有介绍这种行为。
    看起来像是 BQ24193控制算法限制。

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    您好!

    BATFET 打开时、您能否阅读 REG09并报告它? 我认为充电器达到 BATOVP。

    此致、

    Mike Emanuel

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    您好!

    REG09中没有任何变化、 值为0x02 (仅 NTC 热态)
    在 REG08中、仅充电状态发生变化(从"快速充电"更改为"终止完成")

    下面是一个日志、用于在测试设置中介绍该不同的状态。
    *由于库仑计数器电池监控器的分辨率和 DE ~30s 的更新速率,电池电流读数有点粗糙。

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    您好!

    让我更好地了解您的设置。

    10月28日、您说:

    VBUS 电源为12V/1.5A。

    sys 消耗的功率为5.5W

    3.电池补充2.25瓦

    11月17日:

    1.根据 REG08[3],您不在 DPM 中。

    请向我解释您在11月17日不在 DPM 但10月28日不在 DPM 时如何补充。 如果您要为 DPM 中的系统补充电池电流。

    我还需要查看充电电压、充电电流、系统电压、系统电流、输入电压、 和输入电流。

    此致、

    Mike Emanuel

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    您好、Michael、

    10月28日的数据来自实际系统配置、具有实际电池和交流适配器。
    在此测试中、我们的系统消耗5.5W 的功率。
    这是我们发现电池 NTC +45c 情况和放电异常的实际情况。


    11月17日起的数据是相同的电路板、但在外壳打开且某些模块被移除的情况下。
    在此配置中、我们的系统消耗~1.3W
    在本测试设置中、我使用了一个直流电子负载并联的电源、以伪造电池。
    NTC 是一款10K 修剪器。
    我们还使用了修改后的 FW 来记录 REG08 REG09。


    10月28日和11月17日的测试显示、启用 JEITA 热降低充电电压时、如果电池电压超过~4.05V、则电池将消耗功率。
    我们的 VBUS 电压为12v、VBUS 电流限制为1.5A。 我们从未达到 DPM,因为我们没有使用所有 VBUS 可用电源。

    当 VBAT 超过但接近4.05v 时,JEITA 会预热降低充电电压,因此“补充”会发生。
    在这种情况下、BQ24193的作用类似于"哑巴常规"4.05v 直流/直流稳压器。 一些 VSYS 电源来自电池、其余的来自12v VBUS。 共享 比由电池+路径电阻决定。
    我在两种设置中都看到了这一点。

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    您好!

    电池电压高于系统电压时、BATFET 会开启(如第8.3.2.3节所述)。 请确认 SYS 电压低于 BAT 电压的情况。 还提供了 BATFET V-I 曲线。 充电终止后、您可以使用 REG07[5]= 1禁用 BATFET、如部分所示  8.3.1.2.1。

    此致、

    Mike Emanuel

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    您好!

    当 VBAT 高于 VSYS 调节目标电压时、BATFET 将打开。
    在这种情况下、VSYS 调节目标电压大约为4.03v
    是的、电池看起来是 VSYS 的补充、8.3.2.3处的图形应该适用。

    但我不知道为什么它是对系统的补充。 我们将最小系统电压限制配置为3.4V、并且我们不会进入输入电流电压限制。

    我的第一个想法是使用 REG07[5]= 1来断开 BATFET。
    但我认为、如果用户断开外部电源适配器的连接、则会导致系统丢失。

    我计划检测此情况固件并在 REG01中选择“Charge Disable”(禁用充电)以结束充电周期。
    当我们超过3.4v 时、这可能会打开 BATFET。

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    您好!

    如果电池电压高于其调节电压、它将向系统负载放电、以防止电池过度充电。  您能否将 JEITA 电压改回原始设置并查看它是否充电、然后终止? 如果它没有放电到系统负载中(假设您没有使适配器过载)、这将表示系统正在过压情况下放电。 您是否还可以让电池放电至低于新的 JEITA 稳压电压、然后确保适配器未过载、并查看电池是否停止放电? 这表明需要将电池从过压状态中放电。

    最小系统电压仅在电池电压低于系统电压时适用。 它允许使用电量耗尽的电池为系统轨供电。 当电池电压升至最小系统电压以上时、系统电源轨不会调节至最小系统电压。

    不幸的是,所提出的情况相当棘手。 如果您断开 BATFET 的连接并且适配器断开连接,则系统负载将被中断。 但是、如果您在使用新的 JEITA 设置时将其保持开启状态、并且电池电压高于新的调节设置、则它将放电、直到达到新的调节。  

    请执行我第一段中的两个实验、并让我知道结果。  

    此致、

    Mike Emanuel