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[参考译文] BQ24105:移除充电器输入电压后 BQ24105仍通电?

Guru**** 2448780 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24105

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/666400/bq24105-bq24105-still-powered-after-removing-charger-input-voltage

器件型号:BQ24105

您好!

我一直在从事一项使用 BQ24105为3S 11.1V 锂聚合物电池组充电的设计。 充电本身运行良好、但即使在我移除充电器输入后、BQ24105仍保持通电状态。

电池充电电路原理图:

我如何测试电路:

  1. 已连接电池组、LED4已打开(正常)。 电池组未连接负载。
  2. 已将~13.5V 充电器输入连接至连接器 J1。 LED1 (STAT)和 LED3 (PG)都打开(正常、正在充电)。
  3. 电池充电大约30秒后、我拔下了13.5V 输入。 电池组电压为12.3V、但充电器的 IN 和 VCC 引脚测量值为12.8V、即使充电器不应通电、LED1和 LED3仍处于开启状态。

IN 和 VCC 引脚应该为高阻抗、或者在充电器输入断开时可能为0V、我想是吗?

此外、我不确定主电感器/电容器环路是否形成某种升压转换器、并使12.3V 电池电压以某种方式在充电器的输入端产生12.8V 电压、或者12.8V 与13.5V 输入端有更多关系。

我尝试通过电阻器对10uF 输入电容器(C10)放电、但 IN/VCC 引脚保持在12.8V、BQ24105/LED1/LED2从电池汲取的电流为~20mA。

BQ24105的这种正常行为是否正常? 根据数据表、当充电器输入被移除时、我没有看到任何显示应该像这样为芯片供电的迹象。 我们非常感谢您的任何帮助。

  • 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!

    您似乎正在经历一些改进。 首先、让我们修改几个组件:
    1.对于1A 充电、我们建议使用10uH 电感器和10uF 电容器作为输出滤波器。
    2、前馈网络的 R5应该有一个0.1uF 电容并联。

    出现此问题时、您能否提供 IN 引脚电压、OUT 引脚电压和 BAT 引脚电压的示波器截图?
    此外、这将涉及哪些终端设备?

    此致、
    Steven

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    您好 Steven、

    感谢你的答复。 电池组为微控制器、无线电收发器、端口扩展器、LED 驱动器和16个 RGB LED 供电。 在回复您的帖子并捕获波形的过程中、我可能无意中发现了此问题的可能原因。 在开始之前、我已经发布了以下波形:

    仅电池已插入、无负载、充电器尚未插入:

    13.6V 充电器插入、STAT1和 PG LED 亮起、OUT 引脚上偶尔会出现额外的脉冲、我听到主反馈环路中的电感器/电容器发出微弱的嗡嗡声:

    拔下充电器、STAT1和 PG LED 保持亮起、IN 引脚的电压非零:

    ^这是每次我测试电路时电路的运行方式、但我在测试时使用电流表代替零欧姆跳线 R16 (无焊盘 R16、将电流表引线放置在其位置)来测量充电电流。 今天早上、我决定移除电流表、同时为您捕获这些波形、我惊讶地注意到、当我绕过电流表时、自升压问题似乎消失了。 我测量了电流表的电阻、它大约为0.2欧姆-该电阻是否会影响主开关反馈环路的稳定性并产生升压效应?

    我之前测试过的电路:

    以下是具有旁路电流表的功能电路的捕获:

    13.6V 充电器插入、STAT1和 PG LED 亮起、OUT 引脚上不会偶尔出现额外脉冲或反馈电感器/电容器发出的声音:

    拔下充电器、STAT1和 PG LED 关闭、IN 为~0V (很好!):

    在对电路进行故障排除时、我尝试隔离电路的几乎每个部分以确定升压问题的原因、但直到今天、我从未尝试过移除电流表。 我肯定会考虑将反馈电感器和电容器的值交换为您推荐的值并添加100nF FB 电容器、但我很想知道您是否认为电流表的0.2欧姆电阻会是此升压问题的主要原因。

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    您好!

    来自电流表的0.2欧姆电阻会影响最大的一点是充电曲线、因为充电器会由于充电器和电池单元之间的阻抗更高而更快地进入恒压模式、这将导致电池充电达到最大电压更慢。 您可以尝试向 R16添加0.2欧姆电阻器、看看它是否提供相同的结果。

    观察示波器快照、看起来时钟未正确同步、这可能是布局造成的。 您需要确保输入电容非常接近 IN 引脚、输出滤波器非常接近 OUT 引脚。 确保输入电容器和输出电容器的 GND 连接遵循到 IC 接地的小环路。 电源布线也需要较宽且较短、以便降低这些高频路径的阻抗(和电感)。

    此致、
    Steven

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    我在下面发布了充电器布局的屏幕截图:

    布局遵循 了 BQ241xx 数据表中的大多数指导原则以及 使用 bq241xx (bqSWITCHERTm)建议的布局,但我注意到净 N 19美元还可以改进。 除了不使用建议的10uH 和10uF 反馈电感器/电容器值的电路和100nF FB 电容器(我将在下一个电路板修订版中添加这些值)之外、上述布局对于高频反馈部分而言是否足够?

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    我对这种布局有几个顾虑:
    1、n$5的面积应该很小、尽量多开几个铜、唯一的铜应该是从引脚到电感器的铜。 额外的铜可用作天线、使该铜迹线保持较短和较宽
    2、改进 N$19、将 C7直接连接到电感器
    3.您说 R16用于调试充电电流、也许在最终电路板上移除这个
    4.如果可能,我会将 C1放置在更靠近输入的位置。 R2、R3、R4不需要这么大的覆铜面积、因为它们是低电流路径
    5. SnS 和 BAT 连接应以开尔文连接到 R14,不要让高电流路径通过这些走线
    6.将10uF 放在 BAT 侧

    此致、
    Steven
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    您好 Steven、

    已根据您对设计的评论以及 BQ241xx 数据表中的示例 PCB 布局对布局进行了修订。 我在下面发布了更新的原理图和布局的屏幕截图:

    原理图:

    布局:

    主要变更列表:

    -反馈环路网的表面积已大大减少;

    -反馈电感器和电容器已分别更改为10uH 和10uF;

    -在 FB 和 BAT 引脚之间添加了100nF 电容器 C31;

    -将输入电容器 C1移到更靠近 BQ24105输入引脚的位置;

    SNS/BAT 走线现在以开尔文连接至感测电阻;

    -移除了多余的电流感应跳线电阻器。

    您是否发现更新后的布局存在任何潜在问题、或可能需要进行的改进?

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    这种新布局看起来更好。 我建议的一件事是将 GND 覆铜分散在其余未使用空间中、这有助于散热、还可以吸收一些噪声/EMI。

    此致、
    Steven