[参考译文] bq25600：充电器开始消耗过多的功率(~100mA)、而不是为电池充电

您好、Luigi、

降压/升压转换器的负载电流是多少？

您测得的电压(发生这种情况时)是来自电量监测计的电池电压读数、还是直接在充电器的 BAT 引脚上测量？ 如果是前者、您能否直接在 BAT 引脚上测量？ 这也适用于退出条件(电池电压为3V)。

使用固定电源进行测试时、测试条件是什么？ 具有什么电流限制的5V 输入(如果有)？

根据您提供的寄存器数据、我是否正确地说、该故障仅在您插入 VBUS 时发生？ 两个寄存器转储之间的初始差异似乎是 VBUS 未被施加并且充电器未充电。

当您提到它的电流消耗为100mA 时、您是指电池放电电流吗？

我看到/CE 引脚正被驱动为课件。 代码中是否有任何内容可以在不同的时间点切换此引脚？


此致、
Joel H

您好、Luigi、

一些意见和问题：

[引用用户="Luigi Zevola90"]电流来自 BAT 引脚(~50mA)和 VBUS 引脚(~50mA)。 充电器报告、当它以50mA 的电流有效地放电时、它正在为电池充电。[/quot]

在这里、您是否说从 VBUS 的输入源汲取的电流为50mA、从电池汲取的电流为50mA、流入充电器？  

如果是、我倾向于说有一些东西从另一个引脚上拉出电流。  

此外、您还提到在故障情况下、充电器会报告以下寄存器值。  

[bq25600]寄存器0：0x04
[bq25600]寄存器1：0x14
[bq25600]寄存器2：0x82
[bq25600]寄存器3：0x31
[bq25600]寄存器4：0x60
[bq25600]寄存器5：0x8F
[bq25600]寄存器6：0x66
[bq25600]寄存器7：0x4C
[bq25600]寄存器8：0x34  (电源正常、不在热调节中、不在 Vsysmin 调节中、快速充电、USB 主机 SDP (500mA))
[bq25600]寄存器9：0x00
[bq25600]寄存器10：0x80 (Vbus 已连接)
[bq25600]寄存器11：0x01

您能否在故障发生之前、但在应用输入电源后进行寄存器转储？  

我很好奇、您是否可以获取充电器多个通道的波形。 如果在将输入源应用到 VBUS 后立即发生故障、请在 VBUS 插件期间捕获这些节点。 如果没有、则充电器是否会在故障发生之前为电池充电一段时间？  

通道1) VBUS -输入电压

通道2) SW -开关节点

通道3) IBAT -电池电流  

通道4) IBUS -输入电流

此致、

Joel H

此致、

Joel H

[引用用户="Joel Hernandez II"]在这里、您是否说从 VBUS 的输入源汲取的电流为50mA、从电池汲取的电流为50mA、流入充电器？ [/报价]

情况似乎就是这样。

[引用 USER="Joel Hernandez II">您能否在故障发生之前、但在应用输入电源后进行寄存器转储？

我很好奇、您是否可以获取充电器多个通道的波形。 如果在将输入源应用到 VBUS 后立即发生故障、请在 VBUS 插件期间捕获这些节点。 如果没有、则充电器是否会在故障发生之前为电池充电一段时间？ [/报价]

如果 Vbat 低于3.9V 且施加 Vbus (5V)、电池将按预期充电、直到 Vbat 达到4.045V。 当 Vbat 达到4.045V 时、充电器进入故障状态。

如果 Vbat 高于3.9V 且施加了 Vbus (5V)、充电器会立即开始消耗电池和 Vbus 的电流。 一旦充电器进入此故障状态、它将保持此模式、除非电池电压低于3V。 也就是说、即使 Vbus 断开、它仍将消耗~100mA 的电流(完全来自电池)。 如果 Vbus 重新连接、它将再次从 Vbat 和 Vbus 中消耗电流。

转储寄存器、我们得到：

	初始配置	空闲、Vbat = 4.00V	连接 Vbus = 5V、Vbat = 4.00V	已连接 Vbus = 5V、Vbat = 4.00V
[BQ25600]寄存器0	0x05	0x05	0x04	0x04
[BQ25600]寄存器1	0x14	0x14	0x14	0x14
[BQ25600]寄存器2	0x82	0x82	0x82	0x82
[BQ25600]寄存器3	0x11	0x11	0x11	0x11
[BQ25600]寄存器4	0x60	0x60	0x60	0x60
[BQ25600]寄存器5	0x8F	0x8F	0x8F	0x8F
[BQ25600]寄存器6	0x66	0x66	0x66	0x66
[BQ25600]寄存器7	0x4C	0x4C	0x4C	0x4C
[BQ25600]寄存器8	0x00	0x00	0x34	0x34
[BQ25600]寄存器9	0x00	0x00	0x00	0x00
[BQ25600]寄存器10	0x00	0x00	0x80	0x80
[BQ25600]寄存器11	0x01	0x01	0x01	0x01
[bq27421]电流	-	0mA	0mA	-53mA
[bq27421]电压	-	4000mV	4000mV	4000mV

	初始配置	空闲、Vbat = 3.70V	已连接 Vbus = 5V、Vbat = 3.70V
[BQ25600]寄存器0	0x05	0x05	0x04
[BQ25600]寄存器1	0x14	0x14	0x14
[BQ25600]寄存器2	0x82	0x82	0x82
[BQ25600]寄存器3	0x11	0x11	0x11
[BQ25600]寄存器4	0x60	0x60	0x60
[BQ25600]寄存器5	0x8F	0x8F	0x8F
[BQ25600]寄存器6	0x66	0x66	0x66
[BQ25600]寄存器7	0x4C	0x4C	0x4C
[BQ25600]寄存器8	0x00	0x00	0x34
[BQ25600]寄存器9	0x00	0x00	0x00
[BQ25600]寄存器10	0x00	0x00	0x80
[BQ25600]寄存器11	0x01	0x01	0x014
[bq27421]电流	-	0mA	124mA
[bq27421]电压	-	3700mV	3720mV

请注意、在此配置中、充电电流设置为120mA。

我们使用 Keithley 2306电池仿真器来复制系统中的各种条件。 在我们的设置中、通道1是电池、通道2是 VBus。 我们将使用示波器监控 Vbat 和 SW。 示波器的通道1 (黄色)为 Vbat、通道2 (蓝色)为 SW。

如果我们在 Vbat (通道1)为3.2V 时连接充电器(启用 Keithley 上的通道2)、我们会得到：

我们可以增大 Vbat、充电器继续正常运行：

但是、当我们接近4.05V 时、充电器开始消耗 Vbat 和 Vbus 的电流：

当 Vbat = 4.05V 时、充电器进入故障条件：

并且即使在充电器断开连接时也会持续消耗~100mA 电流：

我们还记录了行为： https://youtu.be/-RJ-e1TH3Bc

让我们知道我们是否可以捕获任何其他有助于解决问题的信号。

再次感谢您的帮助！

路易吉

我们仍在努力解决这个问题。 我们非常希望获得一些反馈和指向正确方向的指示。

谢谢、
路易吉

您好、Luigi、

很抱歉耽误你的回答。 我正在查看您的波形、寄存器转储和测试条件。

我有一些意见和问题：
我注意到测量的电池电压来自作为电池电压的 Keith/Gauge。 监测计还仅报告电池电压。 在充电器(DC)的 BAT 引脚上测得的电压是多少？

对于电池、您是否添加了大容量电容器？ 为了进行验证测试、我们在 BAT 端子上添加了一个100、000uF 的电容器、以模拟内部电池电容。 我相信电池仿真器不会对该电容建模、而是仅用作电流可屏蔽电源。

另一个注意事项是相对于终止电流的充电电流。 在120mA 时、它们设置为几乎相同的值。 这里可能会发生几件事情。 首先、BAT 引脚上似乎有很多振铃(如果这是您测量的地方)、这可能会将 BAT 电压带入或超过稳压电压的 CV 区域。 再次尝试在这里添加大容量电容。 如果振铃使电池电压略微或深入进入 CV 模式、同时终止电流阈值和快速充电电流密切重合、则充电器可能会尝试过早终止。 此外、振铃的大小可能会使充电器介于再充电和充电周期之间。 根据您的设置、再充电阈值为100mV。 如果充电器由于振铃而非常深地进入或超过 CV 阈值、则充电器可能会流入和流出 BATOVP 保护、迫使其放电。

另一个问题是、您对充电器的 I2C 寄存器进行采样的频率如何？

下面是一些要尝试的操作：
1) 1)添加与充电器或 Keithley 的 BAT 引脚并联的大容量电容。
2) 2)测量充电器 BAT 引脚处的直流电压。
3) 3)将 REG02中的快速充电电流限制更改为比终止电流高的值。
4) 4)将 REG04中的充电调节电压(BATREG)更改为远高于4.240V 的值、以将 CV 阈值推离。
5) 5)将快速充电电流更改为更高的值或向 SYS 引脚添加负载~500mA (您可能需要将 REG00中的 IINDPM 限制更改为高于500mA 的值)


此致、
Joel H

您好 Joel、

感谢您的反馈和建议。 关于您提出的问题、请注意以下几点：

[引用用户="Joel Hernandez II"]我注意到测量的电池电压来自 Keive/Gauge 作为电池电压。 监测计还仅报告电池电压。 在充电器(DC)的 BAT 引脚上测得的电压是多少？[/quot]

我们注意到电池电压和 bq25600的 BAT 引脚之间没有明显的压降。 示波器直接(<1mm)连接到 bq25600的 BAT 引脚。 在所有示波器屏幕截图中、我们都看到 Keithley 上的电池电压没有明显偏差。  

[引用 USER="Joel Hernandez II">对于电池、您是否添加了大容量电容器？ 为了进行验证测试、我们在 BAT 端子上添加了一个100、000uF 的电容器、以模拟内部电池电容。 我相信电池仿真器不会对该 电容建模、 而是仅用作电流可屏蔽电源。 [/报价]

我们使用 Keithley 2306型、该器件专为精确模拟电池而设计。 根据数据表、瞬态 压降 应小于100mV、瞬态恢复时间应小于60µs μ s。 我们重复了在 BAT 引脚上添加1000000uF (1F)电容的测试、并注意 到行为上没有明显的差异。  

[引述 USER="Joel Hernandez II">另一个问题是、您对充电器的 I2C 寄存器进行采样的频率如何？ [/报价]

我们将刷新1Hz 的寄存器。

我们在考虑您的建议的情况下再次测试了系统：

[引用 user="Joel Hernandez II">以下几项尝试：
1) 1)添加与充电器或 Keithley 的 BAT 引脚并联的大容量电容。[/quot]

我们在 BAT 引脚和 Keithley 上添加了1F 电容器。 行为没有显著变化。

[引用 USER="Joel Hernandez II]2)测量充电器 BAT 引脚处的直流电压。 [/报价]

BAT 上的直流电压显示在示波器截屏上。

[引用 user="Joel Hernandez II"]3)将 REG02中的快速充电电流限制更改为高于终止电流的值。

我已将其设置为480mA (IINDPM 设置为500mA)和980mA (IINDPM 设置为1A)。
[引用用户="Joel Hernandez II"]4)将 REG04中的充电调节电压(BATREG)更改为远高于4.240V 的值、以使 CV 阈值退出。[/引用]

BATREG 已设置为4.6V。

[引用 user="Joel Hernandez II"]5)将快速充电电流更改为更高的值或向 SYS 引脚添加负载~500mA (您可能需要将 REG00中的 IINDPM 限制更改为高于500mA 的值)

请参阅3)。

尽管如此，我们仍然遇到我们以前遇到的同样问题。 我们还检查了连接到 IC 的无源器件的值、一切似乎都与数据表上的建议相匹配。

我们还尝试在 VSYS 上添加电容、但它看起来并不会起作用。 这可能是开关控制器的问题吗？

我们还附加了其他屏幕截图。

对于此设置、我们具有：

CH1 (黄色)：VSW

CH2 (蓝色)：  VBAT

CH3 (紫色)：VSYS

寄存器设置如下：

[BQ25600]寄存器0：0x0A
[BQ25600]寄存器1：0x14
[BQ25600]寄存器2：0x90
[BQ25600]寄存器3：0x11
[BQ25600]寄存器4：0xC1
[BQ25600]寄存器5：0x8F
[BQ25600]寄存器6：0x66
[BQ25600]寄存器7：0x4C
[BQ25600]寄存器8：0x74
[BQ25600]寄存器9：0x00
[BQ25600]寄存器10：0x80

充电电流设置为980mA、预充电为120、终止电流为120。 IINDPM 设置为1000mA、充电电压设置为4600mV、我们还将再充电阈值更改为200mV。

在第一个捕获(如下所示)中、充电器正在进行预充电(Vbat=2.809V)、并以120mA 的电流为电池充电。 但是、存在"振铃"波形(通常在故障期间出现)。  

将 Vbat 增加到3V 时，充电器将启动 CC 充电，并在以下位置对电池重新充电：

充电器以这种方式运行、直到 Vbat 达到大约4.10V、然后照常发生故障。 寄存器的内容如下：

[bq25600]寄存器1：0x14
[bq25600]寄存器2：0x90
[bq25600]寄存器3：0x11
[bq25600]寄存器4：0xC1
[bq25600]寄存器5：0x8F
[bq25600]寄存器6：0x66
[bq25600]寄存器7：0x4C
[bq25600]寄存器8：0x74
[bq25600]寄存器9：0x00
[bq25600]寄存器10：0x80
[bq25600]寄存器11：0x01

。

只要这些振荡出现在 VSW 上、周期为120ns、就会出现问题。 是否有有助于诊断问题的建议或测试？

感谢您的所有帮助、

路易吉

Joel、

感谢您花时间运行测试。

我们可以与您分享设计、但总的来说 、在我们的布局中、所有组件都非常靠近 IC。

我们有两个问题：

1) 1)您是否知道当 Vbat 达到~4V 但 持续消耗电池电量(~3V)时、芯片为什么会锁存到该模式？

2)在浏览布局时、我们还注意到、在我们的设计中、引脚 B5 (NC)连接到 VBUS (引脚 A5)可能会出现问题。 在数据表中、TI 指定引脚必须保持悬空。 这是否是我们遇到的所有问题的原因？

谢谢、

路易吉

您好、Luigi、

连接到 VBUS 的 NC 引脚可能会导致意外行为。

就电池电量消耗而言、直至接近@ 3V、我会注意到充电器的几种行为。

首先是 HIZ、其中输入源断开、降压转换器不工作。 在这里、电池将被耗尽、直至施加输入源。

第二种是充电终止或 BATOVP。 充电完成后、如果电池电压过高、电池将放电、直到再次处于 BATREG 限制范围内、并且在达到终止阈值之前不会恢复充电。

第三个是 DPM 状态、如 IINDPM 和 VINDPM。 如果充电器深度处于这些状态中的任何一种状态、它可以强制电池进入补充模式以向输出端提供电流。

第四个是 VSLEEP。 睡眠比较器。 如果输入电压 VBUS 小于 VBAT + VSLEEP、该比较器将导致转换器关闭


根据您之前提供的信息、我认为项目(4)或项目(1)可能是场景。 在充电器看来、输入源似乎是无效的、在 VBAT 电压由于某种原因下降到3V 之前可能会发生这种情况。 我会研究该 NC 引脚、并确保它不会接触 VBUS 引脚。


此致、
Joel H

Joel、

感谢您的所有帮助。 我们是否有机会将原理图和布局发送给您进行审查？ 此外、是否可以与我们分享 EVM 中使用的 PCB 布局？

此致、
路易吉