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[参考译文] BQ24616:在未提供 ACPWR 的情况下连接电池时器件发生故障。

Guru**** 2321150 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24616
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/588258/bq24616-failure-of-device-when-battery-connected-with-no-acpwr-supplied

器件型号:BQ24616

 我的 bq24616RGET 器件有问题。 此设计 取自 用于6S 电池的 bq2461x/bq2463x EVM (HPA422)评估板。

当未提供 ACPWR 且连接了锂聚合物(6S 25.2V)电池时、该器件会发生故障、吸收较大的浪涌电流、从而导致检测电阻器(R18 0.01R 500mW)开路。 Q4上的漏源电阻也会受到影响、测量值约为33R。

我有一个6S 锂聚合物电池组通过开关连接到 UUT、引线长150mm。 这是否会增加电感?

我的问题是、此设计是否可以 在不提供 ACPWR 的情况下运行 、或者 ACPWR 是否必须在连接电池之前初始化器件?

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    您好、Geoff、

    是的、您可以在 ACPWR 之前连接电池。 Q4和 D2的额定电压是多少? 请使用图解显示连接电池时 SW 上的电压。

    陈阿伦
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    [引用用户="Alen Chen ]Hi Geoff、

    是的、您可以在 ACPWR 之前连接电池。 Q4和 D2的额定电压是多少? 请使用图解显示连接电池时 SW 上的电压。

    陈阿伦

    [/报价]

    您好、Alen、

    非常感谢您的回答。

    首先、这是一个好消息、即在连接电池之前不需要 ACPWR。 在本例中、电池"跳跃"开始设计。

    高侧和低侧 MOSFET Q3和 Q4分别 为 Vishay SI7148DP-T1、 VDS 为75V。 栅极电荷的标称值为33nC。

    D2未在设计中、因为它未安装在我拥有的 EVM 上。 我刚刚检查了 TI BOM、尽管说明是针对 MBRS140 1A、40V、但未指定任何组件。  建议使用 D2?

    此设计设置为5A 充电、L1设置为3u3H、9A。  10uF 电容器 C20、C23、C25和 C27为50V X5R。 它们必须具有低 ESR 吗?

    我非常关注参考 HPA422 EVM bq24616 slu396a 的布局。

    在吹扫另一个 bq24616之前、我已向 Q4的栅极添加一个10k 下拉至 PGND、并将10k 从 Q3的栅极至源极。

    我还向 VBAT 线路添加了24V SMBJ24 TVS、并从 SRP 到 GND 移除了100nF 电容的 C17。

    我将尝试根据此链接中的开机自检中遇到的问题、对电池连接进行"扫描"跟踪。

    https://e2e.ti.com/support/power_management/battery_management/f/179/p/101343/355726#355726/


     任何进一步的建议都将是最受欢迎的。

    感谢你的帮助。

    Geoff

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    您好、Geoff、

    您的电池电缆有多长? 请尝试使用短电缆连接电池。 电视很有用。

    麻烦再说一遍。

    陈阿伦
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    您好、Alen、

    在使用6S 锂聚合物电池组测试另一个电路板之前、尝试了4S。 这不会导致任何问题。 这是否表明25.2V 的电压接近或高于设计限制?

    在回答您的问题时、电池电缆为4mm 方形线、长150mm、带有一个额定电流为20A 的开关、与电池+ve 线路串联。

    电池通过 XT60连接器连接。

    添加开关的原因是第一次发生这种情况、连接 XT60连接器时 会立即发生裂缝和闪光。 开关的工作速度比连接和断开 XT60快。

    这种连接方法还会导致 HPA422 EVM 板上的故障、从而取出 Q4的栅极引脚、即低侧 MOSFET。 这对 PGND 短路。

    我在 EVM 板上注意到、与某些博文相反、组装了 C17而不是 C21。 这是连接到 SRP 和 SRN 引脚的感测电阻周围的电阻。

    我将更换 bq24616并临时重新添加1R 100W 串联电阻。 这将允许进行一些测量、但电阻器不是最终的选择。

    我可以在 PH 引脚上添加一个 TVS、同时添加一个已连接到电池连接的 TVS。

    任何其他建议都将是最有用的。 感谢你的帮助。

    此致

    Geoff

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    您好、Alen、
    进一步的测试表明、以下情况。
    在电缆和开关组件未连接 UUT 的情况下、"范围线迹显示、当引发开关时、电池电源过冲高达31V、然后稳定至其22.4V 的静态电源。
    在未安装 bq24616器件的情况下、电池和开关总成已连接。
    当开关被抛出时、低侧 MOSFET Q4未能将 D-S 短接并从 G-S 测量33R
    即使 Q4/G 到 PGND 的10k 下拉电阻器、Q$/D 和 Gate 之间的"冷却器效应"也可能足以将其拉通。
    PH 的最大额定电压为30V、但建议电压为28V、LODRV 限制为7V。
    我已经订购了一个钳位在26V 的 TVS 和一个用于相应点的6V2齐纳二极管。
    我会告诉你。

    此致

    Geoff
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    您好、Geoff、

    您是否意味着4S 电池对电路正常? 没有遇到任何问题? 您能否使用 SRN SRP 将波形发送给我? 什么是 UUT? 请在 SRN 而非 PH 上添加 TVS、如果在 PH 上添加 TVS、则会在 PH 引脚上产生过多的寄生电容。

    为了降低过冲电压、您还可以尝试在 EVM 原理图上的 SRN 上添加缓冲器、如 R1、R2、C2、C32。

    陈阿伦
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    您好、Alen、

    是的、16.8V 的4S 锂聚合物电池组未导致开关总成出现故障、但6S 会出现故障。

    UUT 是"待测试单元"、这意味着整个 PCB 总成已从开关和电池总成上断开。

    为了安全起见、UUT 现在移除了 Q4和 bq24616、直到以下波形处于设计参数范围内。

    这里是 SRN (黄色)和 SRP (蓝色)过冲。 SRP 测量值为33.^v

    该走线采用与 C20 10nF 50V 串联的3R9电阻器、以在 SRN 和 PGND 之间形成缓冲器。 C23、C25和 C27已移除。

    这种情况更糟、但会减少振铃。 此时 C17已拆除、C21 (已安装100nF)

    另一个问题是、在所有布线中、R18上的压降(10mR 500mW)为2V。 这是很大的电流。 L1是一款3u3H 屏蔽 SM 电感器、电阻为17.7mR、符合设计规格。

    我在 EVM 原理图上看到、R19显示为0r。 我没有在中进行设计、但我想有一个原因是它是一个缓冲器。 C21未注明或未安装。

    我将添加额定钳位在26V 的 TVS 到 SRN 、而不是 PH 引脚。

    此致

    Geoff

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    您好、Geoff、

    感谢您的波形。 它看起来是一个过压问题。  添加缓冲器时、请勿移除输出电容器。 正在等待使用 TVS 进行测试。

    对于 R18、请检查示波器上的 CH1和 CH2是否匹配。  您也可以咨询销售商。

    陈阿伦  

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    您好、Alen、

    bq24616在 R18/SRN 结至 PGND 之间添加了一个 SMBJ16 TVS 二极管(钳位电压为26V)、我仍然遇到问题、并且在同一个点添加了一个缓冲器电路。

    电池引线现在已缩短至100mm 、无需开关。 电池连接成功三次、但在第四次连接时、bq24616在针脚19、20和21区域破裂并烟熏。 Q4 D-S 测量值为69R。

    我使用缓冲电路进行了实验、并从已建立的公式中导出这些值。

    SRN 和 SRP 的布线如下所示:过冲在 bq24616的容差范围内、这表明与上一帖子相比、TVS 和/或缓冲器抑制了振铃。

    还有一点是、感应电阻器 R18这次至少没有开路。

    原理图在此处、TVS 和缓冲器1k + 1nf 为红色。

    我的想法已经用完了、想知道论坛上的其他人是否找到了解决方案。

    欢迎您提出任何进一步的想法。

    此致

    Geoff

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    您好、Geoff、

    之前3次插入电池与上次插入电池有何区别? 在前3次操作中是否有异常操作?

    此致、
    Ann Lien
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    您好、Geoff、

    如果 TVS 和缓冲器仍然无法解决问题、 请尝试在电池电容器和电池连接器之间使用 PFET 、以减小浪涌电流和过冲。  请参阅以下电路、您可以修改值以修改 Tun On 的时间。 希望这对您有所帮助  

    Thnaks。

    陈阿伦

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    您好、Alen、

    感谢您的建议。 我将向您介绍我的首要位置。

    在回答您的上一个帖子时、与前三次相比、第四次电池连接没有什么不同。 ve 或-ve 终端的连接可能是随机的。

    一次扫描中添加了几个修改、因为我们无法销毁太多电路板。

    该缓冲器与 TVS、D2 (MBRS130 Q4/S 至 PGND)、C17 (移除)、C21、27V 齐纳二极管(连接在 VCC 上)、Q4/G 和 Q3/G 的10k 下拉电阻器一起添加 D1被 uprated 为500mA 肖特基 PMEG40005H。 通过切断并在电池端子输入端添加从 U1散热焊盘到 PGND 的直接连接、增加了一条更直接的网带连接路径。

    经过所有这些修改后、TVS 爆炸、但没有明显的其他损坏。

    为了响应上述电路、这与我们提出的临时解决方案联系在一起、该解决方案使用我们的锂聚合物电池组上的平衡连接器。

    通过一块全新的电路板、无需修改、电池组可通过1K/1W 电阻器为电容器预充电、连接到我们的电池端子。

    前提是先连接、然后连接充电连接器、一切都很好。 该电路板已显示为从2A 开始对电池组进行充电、并斜升至零、 然后显示 STATUS2 LED 亮起、表示已充满电。

    它几乎可以证明它是浪涌问题。

    我强烈建议 TI 对 EVM 和数据表进行修订、以指导其他用户解决浪涌问题。 我知道其他剃毛也有类似的问题。

    总之、请保持短接连接电缆以最大程度地减小电感、并在连接电池之前对电容器组进行预充电。

    此致

    Geoff

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    您好、Geoff、

    你是对的、感谢你反馈。 对电容器进行预充电非常有用。 但这可能需要一个特殊的连接器、该连接器首先通过电阻器连接电池和充电器、而不是直接连接电池和充电器。  因此,我们建议使用 PMOS (上面)来实现相同的功能。  

    陈阿伦