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[参考译文] 开关模式与线性电池充电器选择。

Guru**** 2397555 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24297, BQ24266, BQ24392, BQ25890, BQ40Z50-R1

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/569855/switch-mode-vs-linear-battery-charger-selection

主题中讨论的其他器件:BQ24297BQ24392BQ25890BQ40Z50-R1

大家好、

我正在尝试选择电池充电器(和电量监测计来监测容量、但我现在将此问题留待解决)。  

1º……所以首先 ,我需要选择要使用的电池。 该应用是锂离子电池为5000mA 的便携式设备、因此如果我选择的充电器能够提供大约2A 的电流、电池充电大约需要3.5小时、对吧?

2º…我知道为电池充电的电压输入将是5伏直流电。 系统输出必须介于3.3VDC - 4.2VDC 之间。

3º...现在、我需要从开关模式与电池充电器中进行选择。 我知道开关模式的优点、它们可以最大限度地降低功耗、但 PCB 中占用的空间比线性充电器更大、而且开关模式充电的噪声比线性充电器大、但同时、 我需要小心处理 EMI、因为 我需要对最终产品进行认证、因此对于这个问题、线性充电器会更好。

但在我的情况下、我需要为5000mA 的电池充电、因此我需要在大约4小时内为电池充电、因此我需要高电流、因此如果使用线性充电器、将会产生很大的热量 (我记得我将使用5V 的输入电压、因此我没有系统过热或过热的经验。 任何人都检查过类似的东西)、电池和电子产品的热量通常都是坏的。  

我希望充电器能够自给自足、也就是说、我不需要 i2c 端口来配置任何设置。 我希望充电器 能够连接到任何典型的充电器、就像手机充电器一样。

有什么建议吗?

此致。

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    您好、Oscar、

    关于1,经验法则是充电时间~= MAHR/Ichrg *1.3。 因此、充电时间= 5Ahr/2A*1.3 = 3.25Hrs

    关于2、当输入电源被施加时、一个电源路径充电器可提供一个 SYS 电压=更高(VMINSYS、VBAT)。 当未施加输入功率时、V (SYS)= V (BAT)- ISYS*RDSon-batfet。

    关于3、对于高于1.5A 的充电电流、我们建议使用开关充电器、因为线性充电器在为完全放电的电池充电时具有高功率耗散。 例如,(5V-3.0V)*1.5A = 3W 的热量,在电池充电之前,封装和 PCB 必须散发。

    在如此高的充电电流下、通常建议使用 I2C 来枚举 USB 电源、然后相应地更改充电器的输入电流限制、以便 USB 电源不会被强制进入过流状态。 此外、I2C 通信允许主机监控充电器的状态和故障寄存器。 诸如 bq24297的 I2C 充电器具有 D+/D-、可在插件时检测 USB 电源并在初始时设置输入电流限制(对于 SDP 端口而言低至100mA、或者与 ILIM 引脚上每个电阻器的值一样高) 但它期望主机在 USB 枚举之后复位输入电流限制。 如果您没有使用 USB 电源、并且仅使用具有固定输出电流的壁式适配器(称为 DCPS)、则可以使用独立式(非 I2C) bq24266。
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    尊敬的 Jeff:

    非常感谢您的帮助和快速回复。

    关于:“通常建议使用 I2C 来枚举 USB 电源,然后相应地更改充电器的输入电流限制,以便 USB 电源不会被强制进入过流状态。 此外、I2C 通信允许主机监控充电器的状态和故障寄存器"

    1º……我忘记告诉您我将使用 Linux 平台,那么您是否知道有用于控制此器件的驱动程序? 如果没有驾驶员来控制电池充电器、这项任务对我来说将更加乏味。

    2º……我想知道如果我将任何独立的电池充电设备连接到 USB 2.0、它可以提供例如1A 的电流。 如果我将电池充电器配置为 ILIM = 1.5A、会损坏 USB 端口吗?

    3º……如果我有一个 I2C USB 充电器,是否有必要使用电量监测计来控制充电的 DE 状态? 或者每个器件都有自己的功能。

    此致。
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    关于1,驱动程序可 从 https://github.com/tibms 获得 。  请记住、充电器没有处理器、只有状态机根据寄存器设置做出决策、主机可以通过 I2C 更改这些设置。  某些寄存器设置会根据数据表中所述的事件自行更改。

    关于2     、在独立模式下、我们所有具有 D+/D-引脚的 I2C 充电器选择的电流不高于 USB BCP 1.2规范允许的电流。  对于没有 D+/D-的充电器、一些客户添加了另一个 USB 通信芯 片、如 bq24392、以根据 USB BCP 1.2规范确定电流、并相应地设置充电器的输入电流限制。    有关 BPC 1.2规范的一个常见抱怨是、当检测到 SDP 时、仅允许100mA 的电流。   该规范假设 USB 枚举 将在初始检测后不久发生、并向主机报告电流 会增大充电器的电流限制。  如果 主机 不执行枚举、并且电流保持在100mA、 则系统可能无法 启动、并且/或者电池充电速度非常慢。   我们的所有充电器都具有 VINDPM 功能、可监控充电器 的输入电压是否下降至固定阈 值、从而指示电源过流、并通过将输入电压调节至阈值来防止进一步下降。   通常建议使用 VINDPM 作为防止  电源崩溃的最后手段。  我们最新的充电器 bq25890具有输入电流优化(ICO)功能、可自动将充电器 的输入电流限制重置 为不   允许 VINDPM 第二次跳闸的 A 值。  

    关于3、我之前提到的充电器 没有电量监测计功能。  bq25890具有7位 ADC、 可读取充电电压、电流和温度、但不提供真正的监测功能。  TI 的电池电量监测计团队提供集成 了电量监测和充电功能的 BQ40Z50-R1。   

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    好的、

    1º……如果我要使用作为充电器的 PC 或类似设备、我需要通过 USB BCP 1.2规范来实现、我是对的吗?

    2º……我还有一个问题:如果连接充电器 BQ24297的总线 IC2的 HW 平台关闭、并且我想 在系统关闭时为电池充电、我不能。 这是一个问题、因为我需要在硬件平台关闭时为系统充电。

    此致。

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    您好、Oscar、

    如果您要声明 USB 兼容性、则需要遵循 USB BCP 1.2。 在独立(无 I2C)模式下、如果输入电流限制允许、bq24297使用默认参数进行充电:VBATREG=4.2V、ICHRG=2.0A。 输入电流限值由 D+/D-确定、最大值由 ILIM 引脚上的电阻器设置的值钳制。