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] BQ24070:BQ24070的输入和输出电压

Guru**** 2568565 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24070, BQ25896, BQ25606, BQ24195L

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/741590/bq24070-input-and-output-voltage-for-bq24070

器件型号:BQ24070
主题中讨论的其他器件: BQ25896BQ25606BQ24195L

您好!

我们正在为我们的应用器件设计电池充电器、我们计划使用 BQ24070器件

让我向您提出我的要求

  • 输入适配器电压为5V 至12V。
  • 我想为3.7V 锂聚合物电池充电并为系统供电。 OUT 引脚连接到宽范围稳压器、该稳压器在输入侧(系统负载)需要1.25A 电流

但是、对于此 IC 的设计方面存在一些问题/疑问

  • 其额定输出电压调节为4.4V 的输出电压。 我的疑问是、该 IC 是否为所有适配器输入电压(在我的案例中为其12V 适配器)产生稳压输出(4.4)、以及在生成稳压电压时该引脚(OUT 引脚)支持的输出电流是多少。请建议使用。
  • 当没有外部适配器时、该 IC 是否能够提供相同的4.4V 稳压输出电压、等等; 当只有3.7V 电池时、OUT 引脚上的电压是多少?OUT 引脚上是否会出现电池电压、或者甚至电池电压也会被调节至4.4V? 请澄清
  • DPPM 电压的用途是什么? 如何为我的应用设置它? 请建议
  • 在最初的情况下、只有电池连接到系统并由电池本身供电、现在、如果我连接外部12V 适配器、是否会有任何切换过延迟?
  • 我在应用中未使用 USB 输入、因此应该将什么连接到 ISET2引脚?
  • 如果 CE 引脚保持悬空、会发生什么情况?

请尽快解决此问题

此致、
Ashok

  • 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、Ashok、
    1)是、对于所有高于4.4V +压降电压的输入电压、该器件将输入电压调节至4.4V。 因此、对于您的适配器、输出将调节至4.4V。 我建议添加一个齐纳二极管来保护 IC 免受损坏。 建议的最大输入电压为16V。 另外请记住、这是一个线性器件、因此功耗将随电压的增加而增加。
    2) 2)这是一个线性器件。 如果没有适配器、输出将是电池电压减去 IR 压降。
    3) 3) DPPM 电压是充电器开始降低充电电流以确保输出电压不超过 DPPM 电压电平的时间点、您可以在此处阅读有关该电压的更多信息: www.ti.com/.../slua400a.pdf
    4) 4)启动时间为150ms。
    5) 5) ISET2用于控制应用中的完全充电或半充电模式。 请参阅数据表的第8.4.3.4节
    6) 6) CE 为高电平有效。 如果您将 CE 保持悬空、则无法控制何时充电以及何时不为电池充电。 您不希望将 CE 保持悬空。
  • 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!
    感谢您的提前回复。
    启动时间是多少?

    让我澄清一下我真正关心的是什么。
    考虑到12V 适配器连接到输入侧、电池正在充电、系统由电池充电器 OUT 引脚的4.4V 稳压输出供电
    现在、如果我突然移除外部12V 适配器、输出电压将突然下降到电池电压并为系统供电?或者从一个电源转换到另一个电源是否会有延迟?
    因为系统连接到 OUT 引脚,所以在电源转换期间一定不能复位?

    此外、请指定生成4.4时 OUT 引脚上的可用电流是多少? 因为在数据表中、它在绝对值中指定了 CO最小 值、OUT 引脚可支持最大4A 电流、所以我假设当 OUT 引脚存在4.4V 电压甚至存在电池电压时、它可以轻松地在 OUT 引脚上提供2A 电流。
    如果我的电池电压为4.2V、那么在 OUT 引脚上、我可以预期 OUT 引脚上的电压为4.2V - IR 压降、我的理解是否正确?

    请尽快解决此问题。

    此致、
    Ashok

  • 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!

    我是 Karthik (Ashok 的同事)

    关于 BQ24070、我们有3件事需要澄清:

    查询1:
    我们想详细了解输入和输出电流。

    以下是交流适配器源的输入规格:
    Vin = 12V
    IIN=2A

    根据此输入规格,输出负载和电池充电电流时的电流值(以 A 为单位)是多少?

    我们从数据表中了解到、电池充电电流将由 ISET1设置。 例如、我们将电池充电电流设置为0.5A。
    在这种情况下、负载电流是否为1.5A? 这种理解是否正确?
    我们只需确认输入电流在负载电流和电池充电电流之间共享、而不会产生任何内部损耗。

    查询2:
    对于以下规格、器件的功耗是多少?
    Vin = 12V
    IIN = 2A
    输出电压(负载)= 4.4V
    I OUT (负载)= 1.5A
    电池充电电流= 0.5A

    在本例中、功率耗散和实际结温是多少。
    询问此问题的目的是为了确认在测试上述参数@的同时 IC 是否会变热。

    查询3:

    交流适配器输入引脚接受高达16V 的直流电压(模式= 1)和5V 的 USB VBUS 电压(模式= 0)。
    现在假设示例模式= 1。 我们将5V、500mA USB VBUS 连接到输入引脚。 BQ24070如何识别是 USB 电源还是直流电源? 由于 Mode = 1、我们也可以提供5V 500mA 直流适配器电压、它将识别为适配器电压。 如果在这种情况下我只将输入源更改为5V、500mA USB VBUS、那么 IC 也必须将其识别为适配器电压。 您能澄清一下。

    我们正处于 HMI 产品的开发阶段、我们正在为其寻找具有稳压输出的合适低成本线性电池充电器、我们介绍了 BQ24070。 在进入设计的后续阶段之前、我们需要对这些问题进行澄清。 请以高优先级解决这些问题。

    此致、

    Karthik

  • 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。
    Karthik、
    Q1)器件将优先考虑 OUT 上的系统负载。 由于输入电流限制为2A、因此如果系统负载低于1.5A、您将仅获得0.5A 充电电流。 在这种情况下、当负载电流超过1.5A 时、器件将开始降低充电电流。 充电电流减小时、取决于 DPPM 电压设置。 高输入电压会造成一些损耗、但这是最小的
    Q2)、由于这是一个线性器件、因此使用数据表中的等式10的功率耗散将为(12-4.4)*(1.5+0.5)+((4.4V - VBAT)* 0.5)、因此这将取决于电池电压。 如您所见、许多功率耗散将来自高输入电压、尤其是因为这将使用最大输入电流。 该器件具有热调节功能、因此当器件过热时、充电电流将减小。
    Q3)器件不检测输入是交流还是 USB。 MODE 引脚仅用于电流限制、而不用于输入是 AC 还是 USB。 更改输入源不会影响器件的功能。
  • 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!

    感谢您的回答。

    问题1的答案现在已经很清楚了,我们对此没有任何疑问。

    Q2)在本例中、VBAT 的典型值为3.7V。 这意味着功耗接近15W。 使用该值时、器件是否预计会变热、充电电流是否会降低? 环境温度为30摄氏度。我使用公式9来了解 Tj 值、其中 P=15W、Ta=30摄氏度、Theta (j-a)=40.1 (来自数据表表7.4 )这给出了 Tj = 600+摄氏度、这是器件无法承受的!!!

    这是否意味着我们是否要求:
    VIN = 12V、VBAT = 3.7V、VOUT = 4.4V、ILOAD = 1.5A、IBAT = 0.5A 无法通过使用 BQ24070实现、因为它会耗散巨大功率、导致 IC 发热?

    Q3)、根据数据表引脚功能中的模式说明以及第8.3.1.1和8.3.1.2节、模式用于输入源选择。

    请尽快解决这些问题。

    此致、
    Karthik

  • 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。
    Karthik
    Q2)该器件具有热调节功能、因此当结温达到115C 至135C 时、充电电流将减小。
    Q3) MODE 引脚用于模式选择而不是输入选择、两种模式之间的差异是输入电流限制。
  • 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。

    谢谢、我是这个团队(Karthik 和 Ashok)的主管。

    我们想确认我们理解并在上一个主题中提到的计算(我将再次复制粘贴)是否正确? 这与 Q2有关。

     在本例中、VBAT 的典型值为3.7V。 这意味着功耗接近15W。 使用该值时、器件是否预计会变热、充电电流是否会降低? 环境温度为30摄氏度。我使用公式9来了解 Tj 值、其中 P=15W、Ta=30摄氏度、Theta (j-a)=40.1 (来自数据表表7.4 )这给出了 Tj = 600+摄氏度、这是器件无法承受的!!!


    此致、

    Vijetha

  • 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!

    我们阅读了 TI 的应用手册:  

    根据这种情况、我们计算出的任何值都是错误的。 当 PD = 18W、TA = 35deg C、R (ThetaJA)= 40°C/W 时、我们不应考虑数据表的公式9来计算 Tj (表7.4)。 如果我们按照 eq 9计算 Tj、则它将为600摄氏度!! A 表示该计算不应将参数 RthetaJA 计算为余弦值。

    我们仍然受困于 Q2。 我们需要澄清以下问题:

    引脚= 24W (12V、2A)

    Pout_Load = 6.6W (4.4V、1.5A)

    对于3.7V 电池、电池充电电流= 0.5A

    根据上述这些参数、功率耗散必须约为16W。

    因此、我们需要确认该功率耗散值是否对于器件来说非常大? 假设 PCB 保持在@ 35deg C 的环境温度范围内且无气流、16W 的耗散会导致器件发热并降低充电电流?  

    或者 BQ24070的16W 耗散是否需要额外的冷却方法、以便充电电流不会降低。

    我希望我在这里明确表示我的关切。 我需要 TI 的快速支持来确认这一点。

    请提供更多详细信息。

    此致、

    Vijetha

  • 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。
    Vijetha、
    该应用手册介绍了 TI 的 R (ThetaJA)与其他竞争对手的比较。 16W 的功率太大、器件无法耗散。 我尝试在我拥有的 EVM 上满足您的要求、并且器件会不断进入和退出热关断状态、因此需要使用额外的冷却方法。
  • 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!

    感谢您的仿真和观察。

    我只想了解在什么最坏的情况下、IC 将在不进入和退出热关断状态的情况下正常工作?

    例如、如果您考虑数据表中的公式10、则计算功率耗散时需要考虑 Vin、Vout、Vbat、Iout、Ibat 等参数。

    计算功率耗散时考虑的值为  

    Vin = 12V

    Vout = 4.4V (固定值)

    VBAT = 3.5V (固定)

    Iout = 1.5A

    Ibat = 0.5A

    现在、Vout 和 Vbat 是固定值、无法在 PD 计算中更改。 通过改变哪个参数、我们可以在不热关断/上电的情况下实现正常运行。 cn 您在仿真中检查了这一点吗?

    例如:您更改了 Vin = 11V,运行仿真,看不到任何热关断。 或者、使用上述相同的其他值更改 Iout = 1A 和电池充电电流= 0.5A、并运行热仿真。 因此、您也可以通过类似的方式运行仿真、并为上述所有参数提供最佳情况和值、从而实现正常运行、而不会出现热关断波动。

    我之所以提出这一问题、是因为我们在为产品中的电路板提供冷却机制方面没有任何规定。 请您帮助我们完成上述练习并总结。

  • 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 Vijetha、
    对热性能的最大影响是输入电压。 将输入电压从12V 降低到5V 将使您的电流负载曲线下的功耗降低约14W。
  • 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!

    我们最初为我们的应用选择了此 IC BQ24070。 现在看这个线程、我们认为它不适合我们的设计。

    数据表显示、该器件支持高达16V 的输入电压和2A 的输入电流以及4.4V 的固定输出电压。

    现在看一下这个线程、如果我为一个接受12V 输入和1.5A 负载电流+ 0.5A 充电电流的应用选择这个 IC、您可以说、器件会有相当大的功率耗散和发热、从而可以打开/关闭输出负载。 因此、在这种情况下需要冷却。

    这一结论认为 、仅当您为 IC 配备了适当的冷却机制时、BQ24070才支持高达12V 的输入。 对于没有冷却机制的应用、IC BQ24070仅支持高达5V 的电压。 我希望这种理解是正确的。 如果正确、我需要从我的设计中丢弃该 IC。 如果不正确、请帮助我们了解"在输入电压为12V 时、BQ24070的正常运行不需要冷却、应执行什么操作。  

    此致、

    Vijetha

  • 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。
    Vijetha、
    BQ24070是一款线性器件、因此当器件使用 LDO 调节电压时、输入和输出电压之间的差异在热计算中发挥着重要作用。 如果热计算不超过数据表中所述的 IC 性能、BQ24070可在12V 输入电压下运行。 这意味着可以使用12V 输入、但只能满足较低的输入电流要求。 我建议您在设计中使用开关电荷、因为很难根据您的负载和输入电压要求正确散热。 请查看 BQ25606、BQ25896和 BQ24195L。
  • 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。

    感谢您的建议、这真的很有帮助!

    我们将根据您的建议检查 IC 的数据表。

    您提到可以使用12V 输入、但只能在较低的输入电流要求下使用。 因此、在这里、我想了解在不对器件进行任何主要功率耗散和加热的情况下、我可以为12V 输入提供的输入电流的实际最大值是多少。 我们知道输入电流是电池充电电流和负载电流的总和。 我将把电池充电电流固定为0.5A。 我可以选择改变我的负载电流。 最后、如果您说最大输入电流值@ 12V、那么我可以根据设置负载、这样我就可以在我的设计中使用 BQ24070而不加热。 请您在仿真器中检查我的规格、并找出器件在不加热的情况下正常工作的最大 Iin 电流或 Iload 电流。 我重复我的规格:Vin=12V、VBAT=3.7V、VOUT=4.4V、Ibat =0.5A。 IIN = Iload + Ibat、其中将标识 Iload 的最大值。

    此致、

    Vijetha

  • 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。
    Vijetha、
    在使用您的规格进行测试期间、即使空载也能看到热调节。 充电电流通过12V 输入降低。 开关充电器将是满足您要求的理想选择。