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[参考译文] BQ24618：阶段1预充电 Anolmaly

admin
Guru**** 2539500 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/718090/bq24618-phase-1-precharge-anolmaly

器件型号：BQ24618

您好！

我根据我购买的带有24610芯片的两个评估板的设计设计和制造了一些充电板。

我正在并联(11P)为11、4.2 (最大电压)锂离子电池充电。  我调节 了各种电阻器以将充电电压设置为4.2、将电池电流(预充电和终止)设置为1.6A、并将交流电源限制设置为1.32A。

我不得不调节预充电电流、因为在为深度放电的电池组充电时、30分钟计时器会超时。  因此、1.6A 电池预充电电流(我曾写过其他文章...)。

总之、当电池组低于3.1V 时、评估板处于阶段1、并使用1.6A 为电池组充电...无论电池组的启动电压是多少、这种情况都会发生。

在我的设计中(几乎是从 EVAL 原理图复制的)，我的充电器的行为与评估板相同...除非电池组的起始电压低于2.25V，否则充电器的行为会异常。  充电电流在10mA 至100mA 之间变化、HIDRV 栅极看起来像是在开关...但看起来是正弦和噪声...并且 LODRV 为0V。  就像某种故障正在启动和停止...

当电池组最终达到大约2.25V 时、该部件开始进入第1相、电池组以1.6A 的电流充电、HIDRV 和 LOWDRV 栅极上的驱动信号看起来正常(不过、方波大约为600kHz...not 50%占空比...应该是如此)。  它的充电电压达到3.1V，在这里它开始像它应该的那样进入阶段3 CV 模式...但是它不是在1.6A 时终止充电，而是一直充电到低于100mA 的电池组电流...

我想我的电感器或 LODRV MOSFET 可能会损坏...但在我开始更换组件之前...我认为您可能有一些见解。

但是如果我吹了一些东西，我会觉得一切都是不能操作的，或者会有一些东西。。。  在我的情况下、这只是预充电阶段(但仅当电池组电压低于2.25V 时)和电流终止的问题。

可能是设计(从 EVAL 原理图中复制的几乎是设计)或熔断的器件...但是什么？  还是其他？

同样、EVAL 板似乎不关心11P 电池组的启动电压是多少...它们在大约1.6A 的电池电流下停止充电。  是的、EVAL 板会重新配置以匹配此设计。

Tom

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    TI__Guru**** 2539500 points
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    更多信息。  所连接的是电池电压低于2.5V (或极低)和高于时的高驱动 MOSFET 栅极。  如果高于此值、则所有器件似乎都正常工作。

    我更换了低驱动 MOSFET、它是相同的。  这是有道理的，因为我认为没有任何部件有缺陷，因为它在所有三个阶段都可以正常充电...除非电池电压低...而且它不会在阶段3结束时以编程的1.6安培的停止电流停止。

    但实际上、它似乎正确读取了1.6A 第1阶段充电电流和第3阶段终止电流、因为在第1阶段、当电池电压介于2.25V 和3.1之间时、它会正确地调节至1.6A。  非常奇怪。

    此外、请注意、当发生这种奇怪的情况时、栅极驱动信号似乎是打开和关闭的。  至于我的 ISET 充电 LED、它亮起...有时会闪烁。  但同样、当电池电压变得足够高时、一切工作正常(终止电流不在1.6A 时终止除外)。

    Tom

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    TI__Guru**** 2539500 points
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    最后一个带有一对方波的信号是进入高驱动和低驱动 MOSFET 的栅极信号。 黄色表示低驱动器。

    在单个图中、当电池组电压低(低于2.2伏)时、信号显示在高驱动的栅极中。 两个捕获。 低驱动 MOSFET 看起来只是0v。
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    TI__Guru**** 2539500 points
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    尊敬的 Thomas：
    正如完整性检查一样、在深度放电电池和近端接期间、您在电路板的 TTC 引脚上测量的电压是多少？
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    TI__Guru**** 2539500 points
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    你(们)好

    不幸的是、我本周已离开、无法进行该测量。 但是、我要说热敏电阻未连接到电池组。 它们处于空中。 因此、如果您认为是热敏电阻、则不应随着电池电压的增加(和加热)而使信号更好、因为它们正在测量空气。 而且它们不会有缺陷、因为这种情况发生在我要测试的两个电路板上...而且相同的许多热敏电阻也以相同的方式连接到 EVAL 电路板、它们的运行方式良好。

    Tom
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    TI__Guru**** 2539500 points
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    您好！

    我在电池组电压非常低的情况下进行了一些测量。  约为1.3V。  使用 o 示波器进行测量、以防嵌入噪声：

    电池组的正电源电压为1.3、但其上有噪声尖峰、这可能是由于进入高驱动 MOSFET 的不良信号造成的。

    因此、VFB 具有类似的曲线：

    TTC 引脚在3.28V 电压下保持稳定、无噪声。

    TS 引脚在1.6V 时保持稳定、无噪声。

    ACP 和 ACN 引脚也无噪声、测量值约为10V (即交流电源电压)。  我没有写下这些电压、但我认为这就是它的样子。  无论如何、它们都处于直流电平、看起来很好。

    SRP 和 SRN 信号也无噪声、电压为1.52V (可能略有不同、但在 o 示波器上不可测量)。

    REGN 在5.8V 时无噪声。

    这就是"事情看起来很好"的结束位置

    pH 有时为1.6V 且平坦、有时噪声很大：

    BTST 也是如此。  定期5.68V 和定期噪声：

    请记住、一旦电池电压电平(11P 电池组)最终达到2.0V-2.5V、磁性工作正常

    有什么想法吗？

    V/r

    Tom

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    TI__Guru**** 2539500 points
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    想法：

    我想我应该指出、我的 EVAL 板有24610芯片、但我的设计是使用24618芯片。 如果使用深度放电的11P 电池组、是否会有差异？

    此外、这是否与该过程的电池检测部分有关？ 可能是因为有这么多的电池并联、24618芯片正在检测某种错误情况...直到电池组达到更高的电压...那么事情看起来更正常吗？ 再说一次、24610 EVAL 板不执行此操作。

    最后、查看...18数据表、REGN 或 VREF LDO 过载或"电平不正确"将停止充电。 它们是否会过载或处于"正确级别"？

    Tom
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    TI__Guru**** 2539500 points
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    好的、这是怎么回事？

    在...618数据表中、它讨论了当电池电压低于2伏时、充电器在"非同步"模式下运行的情况。 这似乎适合我的情况、因为当电池电压低于(大约) 2V 时、我会看到不同的充电特性。

    数据表介绍了 MOSFET 开关中涉及的自举电容器(第8.3.11节)、以及引脚功能部分介绍了 PH 和 BTST 之间的0.1uF 自举电容器。

    EVAL 板原理图中没有该电容器。 数据表的图19"典型系统原理图"也没有该电容器。 因此、我的设计也是如此。

    因此、尽管当电池电压低于2V 时 EVAL 板工作正常、但似乎没有此自举电容、这是否是我的问题根源？ 也许 EVAL 板正在工作...因为...610芯片稍有不同、能够处理它、所以发生了意外的情况？

    数据表表示非同步操作需要此自举电容、但没有任何 TI 原理图通过 it...nor 来实现 EVAL 板。 那么、低于2V 的电池电压是否需要它？

    有什么想法？
    Tom
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    尊敬的 Thomas：
    您在 C8的原理图中确实有一个自举电容器、否则您将根本无法驱动高侧 FET。 当您低于2.2V 时、您能否包括电池电压的示波器捕获？ 请在示波器捕获中包含电池电压和充电电流。 您能否还检查电池组是否具有欠压锁定以及它跳闸的电压电平？
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    TI__Guru**** 2539500 points
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    您好！

    当电池组电压低于2.2V 时、上述8月20日发布的内容具有电池电压的 O 示波器捕获。 见上文。 我还将获取电流的捕获、但除了电池电压之外、我还发布了一些其他信号的捕获。

    电池组没有低电压锁定。 它只是一个11P LG 1NR18650-MJ1锂离子电池组。 请记住、我有两个评估板和两个评估板。 我的主板使用...618芯片、evals 使用...610芯片。 当电池组电压低于2V 时、EVAL 板工作正常。 因此、存在差异...当目标是没有差异时。 目标是复制 EVAL 设计、但使用...18芯片、以防我们需要通过 USB 充电。

    电路板看起来运行良好...除非电池组最初放电非常严重...但 EVAL 电路板处理良好...我的电路板不能这样做。

    数据表介绍了当电池电压低于2V...或当 SRP-SRN 平均电压低于1.25mV 时强制进入非同步模式的芯片。 尽管良好和不良运行的阈值不是2V...而是"大约"2V (2.1-2.3)、但它可能与此模式相关、也可能与此模式无关。 但我对此感到怀疑。

    同样、我有一个运行良好的 EVAL 板...

    Tom
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    尊敬的 Thomas：

     如果可能、您可以向我们展示 VBAT 脉冲的放大图。 我们希望查看电压是否与中的电池缺失检测类似  

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    TI__Guru**** 2539500 points
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    您好！

    我有您想要的测量值和其他信息。

    我的两个板都执行相同的操作、我认为它与数据表第8.3.11节中所述的当充电器被强制进入"非同步模式"时的模式相关。  尽管两个电路板之间的转换电压稍有不同、但它们的行为都相同。  低于2伏(一个电路板为2.9、另一个2.16)、它不是相位1预充电电流1.6A、而是仅在0.016A 充电。  精确地减少100倍(-40dB)。  也许这只是一个巧合，但我认为这告诉了我们一些东西。  高于2伏时、充电正常。

    当充电器从16mA 充电电流变为1600mA 充电电流时、有一个转换会持续大约10秒左右。

    以下是电池以16mA 充电时的电池电压和电流。  CH1黄色表示电压、而 CH2蓝色表示电流(100mV/A 探针)。  如您所见、电压和电流是稳定的、并且正在充电...但仅在16mA 时(我还有一个非常精确的直列式电流表、因此、O-示波器只是为了查看是否有任何高频开关在"转换"期间进行。  下面是低电池电压、充电器为编程的相位1电流1/100充电：

    当电压达到"跳变点"电压时、充电器会经历一些软的"转换"、我将其称为"跳变点"。  这会持续大约10秒钟。  下面的两个图、两个不同的时间刻度(放大)：

    您可以看到、它正在尝试在大约3ms 的时间内将电流设置为1600mA。

    然后在大约10秒之后...我将称之为"转换"、电流将锁定到1600mA、就像它应该做的那样：

    因此、我要说的是、当充电器处于同步模式时、它以正确的预充电编程电流1600mA 充电、但当电池电压较低且处于非同步模式(假设)时、它仅以16mA 充电。

    请思考？  我确信、这说明了问题。  我应该进行其他测量吗？

    Tom

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    对第一段的修正：一个电路板2.0V、另一个电路板为2.16。 2.9V 是一个拼写错误。
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    这个线程已经有很长的时间了。 它被视为已解决并已结束。 谢谢！
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    TI__Guru**** 2539500 points
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    这一问题未得到解决、从 TI 未作出响应可以看出这一点。  我把它放在伯纳后面，但下周将继续调查。  我将把电路板上24618的每个引脚的输入与具有610芯片的 EVAL 板的每个引脚进行比较。  我可能找不到任何区别...如果是这种情况，我将把618芯片换成610芯片，看看专用于 USB 的618芯片在非同步模式下的行为是否有所不同...

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    TI__Guru**** 2539500 points
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    大家好、我在非同步模式(低于2V 的11P 电池组)和同步模式(电池组介于2.5V 和2.7V 之间)下运行了 TI 评估板和 PCB 之间的比较测试。

    在同步模式下、PCB 以1.6A (恒流模式)的电流为电池组充电、但为了结束恒压模式、PCB 不会在1.6A 的编程终止电流时停止。  它会持续运行。

    对于非同步模式、当电池组非常放电(低于2V)时、将 EVAL 板与 PCB 进行比较、得出了以下测量表：

    e2e.ti.com/.../Eval_2D00_PCB-Comparison.xlsx

    e2e.ti.com/.../Eval_2D00_PCB-Comparison.pdf

    除了 SRP 和 SRN 外、其他东西看起来都一样...这是预期的、因为电池充电电流为0.02左右。  其他差异是 VFB/SRN/SRP 线路上的一些微小噪声。  下面是 EVAL 板 VFB (黄色)和 PCB VFB (蓝色)的示波器捕获。  有一些开关噪声...但我认为没有什么可以将充电器置于省电状态。  SRN 和 SRP 具有类似的噪声纹波：

    另一个差异是 HIDRV、PH 和 BTST 线路。  再次进行比较、TI-EVAL 板为黄色：

    HIDRV：

    pH：

    BTST：

    两个电路板的 LODRV 信号均接地。

    因此、借助上述信号、EVAL 板可以使用1.6A 为电池组正确充电、而我的 PCB 则难以达到20mA。

    现在，当电池组电压高于2至2.2伏左右时，EVAL 板和我的 PCB 均可正常充电...除了 LODRV 信号：

    评估板 LODRV：

    PCB 板 LODRV：

    您可以看到、虽然我的 PCB 使用1.6A 充电、但 LODRV 信号似乎从 EVAL 板 LODRV 反相。  ？？？

    这些是来自 EVAL 板的其他信号：

    HIDRV：

    pH：

    BTST：

    这些是来自 PCB 的相同三个信号：

    HIDRV：

    pH：

    BTST：

    那么、这里有很多信息...您可以给我提供任何线索、说明充电器为什么不能为低于2V 的电池组充电？

    如果您能提供任何见解，我们将不胜感激。。

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    TI__Guru**** 2539500 points
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    此外、我在 SRP 和 SRN 线路上放置了两个探针、并使用 o 示波器数学函数将其减去。  如您所见、噪声毛刺脉冲可能会立即使输出电流感应电阻器测量50mV 至100mV (红色是数学函数：

    这是否会导致 MOSFET 驱动信号瞬间关断？  我的 SRP/SRN 线路可能过于靠近开关信号？

    EVAL 板通过以下方式进行测量：

    这是否可以像有噪声的输出电流感应电阻器测量一样简单？  这会导致我看到什么吗？？？

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    Tom、

    请访问 e2e.ti.com/.../728226 、查看它是否对您有所帮助？

    谢谢！
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    你(们)好，谢谢。
    我检查了我的所有 MOSFET、它们都正确连接、如我发布的原理图所示。 我还检查了电路板上的库部件和物理部件。 一切都好。

    请记住、一旦充电器 IC 进入同步充电(电池电压高于2V 左右)、它将以正确的电流充电。 此外、STAT LED 在整个过程中都是正确的。 问题是当电路处于非同步模式(电池电压低于2V)、然后还有终止电流时、我怀疑这与同一问题相关。

    除非有人有其他想法、否则我只想尝试两件事： 用618芯片(这是我的 PCB 使用的)替换评估板上的...610 IC、并确保它不是实际的芯片、第二件要尝试的是重新布局电路板、以便 SRP 和 SRN 线路的噪声更小。 由于这些线路的布线位置、这些线路上的噪声比 EVAL 板大。

    显然、电路板的重新布局是极端的...坦率地说、如果是那些线路上的噪声在做它...为什么只有在非同步模式下？ 如果有人认为这是合理的、那么我可以重新制作电路板。 但是、一旦电池电压高于2伏(左右)、它就可以正常工作。。。所以我不能真正确信问题是 SR lines....because 上的噪声、如果是这样、为什么它在同步模式下可以正常工作？

    Tom
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    Tom、

    请仔细检查电流感应电阻器的值、放置和连接。
    2.充电器输出和电池之间是否有监测计或保护 IC？ 或者电池是否具有内置电量监测计/保护器？
    3.请对 EVM 和您的电路板进行交叉检查。 例如、将电路板上的器件交换至 EVM、查看器件是否正常工作。

    谢谢、

    宁。
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    您好、感谢您的回复。

    1.我有。  没关系。  请记住、它在同步模式下(电池电压高于2V)调节正确的电流。  此问题与非同步模式有关、显然...

    2.不是，它只是电池。  此外、我可以将一个1欧姆的转接器代替电池组、并重新产生异常。

    3. 会这样做的。  还没有机会...

    V/r

    Tom

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    您好！

    这个线程已经有很长的时间了。 它被视为已解决并已结束。

    谢谢！
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