• 状态 Resolved
  • 已锁定 已锁定
  • 个回复 4 个回复
  • 名订阅用户 0 名订阅用户
  • 次查看 136 次查看
  • 用户 0 名在线用户
选项
选项
相关

This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] 具有 USB 枚举功能的完全自主式单节锂离子充电器(支持 SDP、CDP、DCP、BC1.2兼容)

admin
Guru**** 1405050 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25895, TPS61236P, TPS2514A, TPS61235P, TPS2559, BQ24392, TS3USB221, BQ25895M, LP2985, TPD1S414, TS3USB221A, TPS61230A
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/567233/fully-autonomous-single-cell-li-ion-charger-w-usb-enumeration-support-for-sdp-cdp-dcp-bc1-2-compliant

主题中讨论的其他器件：BQ25895、 TPS61236P、 TPS2514A、 TPS61235P、 TPS2559、 BQ24392、 TS3USB221、 BQ25895M、 LP2985、 TPD1S414、 TS3USB221A、 TPS61230A

尊敬的所有人：

 

我们希望构建一个具有 USB 枚举功能(支持 SDP、CDP、DCP、BC1.2兼容)且具有电量监测计测量功能的完全自主式单节锂离子电池充电器。

但诀窍在于电池组应完全自主于主机系统、这意味着充电器应评估 USB 电源、设置适当的充电电流、然后让 USB 数据线与主机通信(因此不干扰 USB 线)。 所有这些操作都应在不使用 MCU 的情况下完成(如果可能)。 解决方案将用于2种设计：

  1. 作为大容量存储设备的电池组(内置 acupack)

  2. 作为外部辅助电源=带电量监测计的耐用型 USB 移动电源(用于外部电源)

因此、如您所见、在第2种情况下、我们将不提供 MCU、因此它应该是自主的。

 

ACUPACK 的方框图应如下所示：

 

 

系统的预期参数：  

 

主要特性：

  • 具有车载充电器、升压、保护和电量监测计数据以及 I2C 输出的全自主式单节锂离子电池 ACUPACK

  • 能够同时为主机充电和加电

  • 能够将 USB 数据传递到主机(用于大容量存储设备)

  • 快速充电(长达2小时)

输入：

  • 仅单输入–带 USB 数据线的4引脚连接器(ESD 保护)

  • 仅来自 USB 的5V 电压(但具有最小15V OVP 保护)

  • 自动 USB 类型或和适配器检测(支持 SDP、CDP A DCP)+ USB 枚举

  • 支持所有充电电流： 100mA、500mA 和2.5A (可能的满电流)

输出：

  • 5V/2A 连续电压

  • 2.5A 峰值(如果需要)

  • 短路保护

通信/数据：

  • I2CTm/HDQ 接口格式，用于与主机系统通信(电量监测计)

  • USB 数据从 IN 连接器传递到主机

  • 1个用于充电正常/预充电的引脚

  • 1针脚表示电源正常/系统状态？

电池保护(电池)：

  • 基于硬件的安全和保护：

    • 过压(OVP)

    • 欠压(UVP)

    • 充电过流(OCC)

    • 放电过流(OCD)

    • 放电短路(SCD)

 

我们有2个主要问题：

1) 1)如何在不干扰 USB 数据线/数据的情况下评估 USB (不存在 MCU)

2) 2)我是否需要 USB 开关？ (再说一次、我需要将 MCU 放在电路板上、还是在没有 MCU 的情况下可以)？

您能否推荐适合我们设计的 TI 充电器？

提前感谢您。

 

此致、

Daniel

  • 0
    TI__Guru**** 1405050 points
    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。
    Daniel、您好！

    我强烈建议查看 bq25895。 它是一款功能非常强大的充电器、可执行全面的 BC1.2 USB 枚举、从而处理来自电源的协商功率。

    关于如何实现 OTG 输出功率、我建议查看 TPS61236P 或 TPS61235P 与 TPS2514A 的组合。 这些部件将共同完成以下任务。
    -为 OTG 将电池电压升至5V - 5.5V
    - TPS61236P 或 TPS61235P 具有集成的恒流电路、无需使用 TPS2559之类的器件、从而降低了成本和效率。 (此电流限制将有助于防止输出短路)
    -然后、TPS2514A 作为下游协商器、这样它将与连接到 OTG 端口的任何器件协商您的产品所支持的 USB 电源端口类型它可以支持的电流大小、这将与您在 TPS61236P 电路中设计的电流限制相匹配
  • 0
    TI__Guru**** 1405050 points
    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。

    您好、Ryan、

    非常感谢您对 BQ25895的答复和建议。 这个芯片看起来不错、我们可以在设计中使用它。

    关于 OTG、我不确定我们是否相互理解。 我们不打算使用 OTG 功能、因此您建议的拓扑可能不适合我们的设计。

    下面是我们需要构建的器件-可以通过 USB (例如 PC 或笔记本电脑)充电的器件、PC 或笔记本电脑可以同时(充电时)与主机(Cortex MCU)通信。 将其视为 MP3便携式设备-您可以对其充电，但同时将音乐文件上载到大容量存储设备。 现在、我们希望在没有主机 MCU 的外部 ACupack 中使用相同的设计(相同的板)、 因此、充电需要自主运行-就像您从笔记本电脑为外部移动电源充电一样、然后使用它为其他一些输出仅为5V 的器件供电(此处无需 USB 通信)。

     我们正在考虑您推荐的 BQ25895器件采用新拓扑(请参阅下文)、但我们可以看到、不可能将 USB BQ25895数据线(用于 USB 枚举) 和 USB 主机数据(用于大容量存储)并联在一起。 是否有办法解决这个问题？ 我们可以使用开关吗？ 我看了一些开关、例如(TS3USB221) 、但它需要外部 MCU 的干预、它的作用更像是多路复用、我不确定它在我们的情况下实际上是否可以正常工作。 还有一个器件 BQ24392、但它没有用于充电器的 USB 输出、 很明显 、它用于不同用途、我认为它不能与 BQ25895配合使用。

    因此、我们需要的是具有此类功能的器件：

    您是否知道如何在整个设计中解决它？ 有没有关于如何调整原理图以实现所需功能的建议？

    谢谢你。

    此致、

    Daniel

  • 0
    TI__Guru**** 1405050 points
    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。

    Daniel、您好！

    正如 Ryan 所建议的、bq25895M 是您想要实现的目标的合适器件。

    要获得完整的系统功能、您还需要 TS3USB221 USB 开关等器件、以便将 DPDM 线路的控制从充电器释放到 USB 主机。

    bq25895M 包含一个 DSEL 引脚、该引脚仅用作前面提到的 USB 开关等器件的多路复用器选择引脚的输出。 如果检测到 SDP 或 CDP、则会拉高以进行开关控制。 如果使用 DCP、MaxCharge 或其他类型的适配器、它将拉低。

    至于充电器的5V SYS 电压、这是器件无法从 SYS 引脚提供的电压、但我相信您可以设计一些简单的导通电路来允许将5V USB 连接到系统的其余部分。

    请注意、此器件的默认电池稳压电压为4.352V、因此您需要针对特定电池将 VREG 位设置回4.208V。  



    希望这对您有所帮助！

    此致、
    Joel H

  • 0
    TI__Guru**** 1405050 points
    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。

    您好、Joel、Ryan、

    非常感谢您对此进行了整理并提出了您的建议。 这看起来很好。 我更新了方框图(下面)、添加了 TPD1S414 (用于 VBUS OVP)、LP2985 (用于开关的 LDO)和 TS3USB221A (用于开关 USB 线路)。

    根据您的建议、我还 会从 TPS61230A 切换到 TPS61235P、以实现电流保护5V 输出。

    Joel、您写道：BQ25985M 器件上的默认电池稳压电压 为4.352V、因此您需要针对特定电池将 VREG 位设置回4.208V。

    我可以改用 BQ25895吗？   根据 E2E 的回复、BQ25895默认应为4.2V：  

    电压是否真的只是 BQ25989和 BQ25895M 器件的唯一差异？

    最后一个主题：
    至于 充电器的5V SYS 电压、这是器件无法从 SYS 引脚提供的电压、但我相信您可以设计一些简单的导通电路来允许将5V USB 连接到系统的其余部分。 >>您说得对、我在方框图中犯了一个错误。

    我们需要的是同时为主机供电和充电的能力(显然、由于使用了一些电流来保持主机运行、因此电池充电需要更长的时间)。

    以下是 我们需要满足的参数：

    - 充电时输出到主机- 0.8A (@5V)平均值-对于1.5A 或更高的充电器
    (对于500mA 充电器、主机可以关闭一些外设以降低电流消耗、以便充电器能够使用一些果汁为电池充电)

    - 通过电池运行时 Iout 连接到主机- 1.5A 平均电流、2.5A 峰值电流(几毫秒)

    我们将使用5V/3A 专用充电器(壁式充电器)或笔记本电脑 USB 端口(0.5A/1.5A)。

    BQ25895M 是否能够将电源从 其输入无缝地传输到 VBAT (为电池充电)和 VSYS (传输到负载-在本例中为主机升压5V)？
    根据您的经验、是否可以使用下面方框图中的配置、或者您是否可以将5V VBUS 传递到输出端(如您所述的分立式解决方案)。 如果 MOSFET 分立式解决方案是更好的解决方案(例如更高效)、您能否推荐一些 适用于空间受限型应用的 TI 器件(MOSFET)、能否做到 这一点？ 也许您可以了解一些参考设计、我可以从中了解并从中获得灵感。

    谢谢你。

    此致、

    Daniel