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[参考译文] BQ25895:电池温度为45DegC 时 BATFET 突然关闭。

Guru**** 609175 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/1190687/bq25895-batfet-turns-off-abruptly-at-battery-temperature-of-45degc

器件型号:BQ25895

我们将此部件用于便携式医疗设备 、用于电源路径管理和为单节锂离子电池充电。 医疗设备的充电器和主电源是5V 直流输出壁装适配器。 电池组位于器件内部。 电池组具有一个热敏电阻、可将温度信息传输到 IC。

在电池组的高温高于45°C 时、BQ25995 IC 似乎从系统中切断电池、当外部电源断开时、我们会看到一个黑色 LED。

当检查示波器波形时、我们认为 BATFET 被 IC 关闭、从而隔离电池并 防止其为系统供电。

我正在寻找解决此问题的指南、因为我无法在数据表中找到任何解释或解决方案。 数据表的第8.2.7.5节指出、充电将在高温阈值处暂停、但对 BATFET 切断没有任何意见。 热敏电阻 温度远低于 BHOT 阈值、BATFET 应切断以保护电池在高温下放电。

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    Ashish、您好!

    我们将查看并提供更新。

    此致、

    James

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    感谢您的观看。  当在数据表第9页上发布的 VHTF 阈值上暂停充电时、电池也被隔离在电源路径中、如果没有外部直流电源提供电源、这将切断系统电源。

     

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    Ashish、您好!

    在 EVM 上进行测试后、我仍然能够在达到 TS 阈值后从电池汲取电流。 但是、如果没有有效的 VBUS 电压、VSYS 将略微低于电池电压。 如果 OTG 模式打开、如果 满足数据表第8.2.5节中的所有条件、PMID 应该被自动提升至 OTG 稳压电压。

    达到温度阈值后、VSYS 会下降多低?

    您的 ISYS 是什么(SYS 节点上的电流消耗)

    您能否提供显示 VBAT (靠近 IC 的 BAT 引脚电压)、IBAT (电池电流)、VSYS 和 VBUS 的示波器捕获?

    此致、

    James

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    如果器件未连接外部电源适配器、则在高温下达到 VHTF 阈值后、电池将继续供电。

    但是、如果电池正在充电、然后达到阈值、则充电将暂停、并且一旦外部电源适配器断开连接、器件就会闪烁。   您是否在 EVM 上尝试过此用例?

    我将向您提供您推荐的钢丝绳截获。 我有一个器 件在温度室监控 VSYS、VBAT、VREG 和 TS 引脚中运行、因此我需要将更多的线路焊接到测试点以捕获您要查找的参数。

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    Ashish、您好!

    我将在明天为您获取一些示波器截图、以便您可以与您的发现进行比较。

    此致、

    James

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    Ashish、您好!

    由于冬季天气恶化,我今天无法进入实验室。 我会尽快为您提供最新信息。

    此致、

    James

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    James、您好、 一旦达到温度阈值、VSYS 就会降至2V。 稳态 Isys 电流为250mA、短期内峰值电流可高达500mA。 我已连接示波器捕获、显示黄色= VBAT、粉色= IBAT、绿色= VSYS、蓝色= VBUS。 这是室温下的情况。 在触发点、外部5V 适配器被移除、VBUS 开始下降。  您将在高温充电暂停阈值下获得具有相同参数的捕获。   

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    Ashish、您好!

    我今天将能够查看并提供更新。

    此致、

    James

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      与上述相同的信号捕获、但在43°C 的高温环境下除外。 它显示 VSYS 在 VBUS 被移除几毫秒后会关闭。

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    Ashish、您好!

    这是我在 TS 引脚保持在温度阈值之外时捕获的示波器捕获。 在触发点、我断开适配器连接、以查看 VSYS 是否与 VBUS 同时崩溃。  

    在捕获开始时、由于 TS 引脚阈值、IBAT 为0A、但一旦适配器输入被移除、BATFET 会自动打开、以便电池为 SYS 负载供电。

    由于电池通过 BATFET 放电、VSYS 将降至刚好低于电池电压。

    在整个序列中、我将 TS 引脚保持在正常温度范围之外。 然而、一旦适配器被移除、BATFET 不会阻止电池为 SYS 供电。

    ISYS 始终= 250mA、VBAT = 3.27V。

    您能否在遇到 VSYS 崩溃之前和之后提供所有寄存器值?

    此致、

    James

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    尊敬的 James:

    你的兴趣。 VSYS 和 PMID 引脚上有多少电容?  最后、我们仍然看到 BATFET 切断了电池、从而防止了电源 VSYS。 我们通过在热敏电阻引脚输入端使用0-10K 电位计而不是电池热敏电阻来确认该问题不是由系统引起的。  我们将电阻降低到充电暂停阈值,在 IC 处于充电暂停模式后,我们移除了适配器并看到同样的行为。 上面的绿色波形是 VSYS、黄色是电池、蓝色是 VBUS、粉色是 IBAT。

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    寄存器设置中是否有任何可能导致此行为的内容? 您是否要查看我们的原理图页面及其上的充电器 IC?

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    我们还注意到、这种情况与电池电压相关。 电池电压低、电压小于3.5V 时不会出现此问题。 每次电压升高时都会发生这种情况、我们在这里花费一些精力来表征电池电压阈值、在该阈值下、我们开始看到 BATFET 切断。 您能否重复您在结束时执行的相同测试,但在电池电压>3.8V 且 Vbus=5V 的情况下,在 PMID (加上 VSYS 负载)上附加100mA 的负载下 ,我们有类似的测试条件?  

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    现在、我们有了一个特殊版本的代码、它将充电器 IC 中的所有寄存器值打印到日志文件中、它将在今天之前和之后向您获取寄存器。

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    Ashish、您好!

    继续并分享您的原理图、以便我了解一下。

    [引用 userid="534094" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1190687/bq25895-batfet-turns-off-abruptly-at-battery-temperature-of-45degc/4497763 #4497763"]您在 VSYS 和 PMID 引脚上具有多少电容?[/quot]

    我使用 BQ25895EVM 来检查行为。 用户指南的第18页提供了原理图。

    [引用 userid="534094" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1190687/bq25895-batfet-turns-off-abruptly-at-battery-temperature-of-45degc/4497767 #4497767"]寄存器设置中是否有任何可能导致此行为的内容?

    如果您启用了升压模式、请尝试通过设置 REG01[7:6]= 11b 来禁用升压模式温度监测、以确保这不是转换到 OTG 模式的问题。 如果您的 VBUS 低于 VBAT + VSLEEP、则假定满足 数据表第8.2.5节中的所有其他条件、这将触发升压模式(OTG 模式)。

    [引用 userid="534094" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1190687/bq25895-batfet-turns-off-abruptly-at-battery-temperature-of-45degc/4497778 #4497778"]电池电量低、电压小于3.5V[/quot]时不会发生此问题。

    根据 VBAT 是高于还是低于 BATLOW 来检查行为是否发生变化。 这也与升压模式行为有关。

    [引用 userid="534094" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1190687/bq25895-batfet-turns-off-abruptly-at-battery-temperature-of-45degc/4497786 #4497787"]我们现在有一个特殊版本的代码,它将充电器 IC 中的所有寄存器值打印到日志文件

    谢谢、我将在这些准备就绪后再看一下。

    此致、

    James

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    我们已将 BHOT2阈值的 REG01[7:6]设置为10b。 工作温度可达65°C。 温度远低于阈值、因此这似乎不是过渡到 OTG 模式的问题。 当电池电压为3.8V 或更高时、请告诉我 EVM 是否在不切断 VSYS 的情况下正常工作。 我们有兴趣了解您是否能够在与我们类似的测试条件下重复此问题(以上文章中提供了更多详细信息)

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    e2e.ti.com/.../0246.Charger-Schematic.pdf

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    Ashish、您好!

    我查看了原理图、并有几个注意事项:

    • 对于电感器 L2、我们的最大建议值为2.2uH (请参阅此处的原理图检查清单)。
    • 在典型应用中、TS 引脚应连接到电阻分压器和 NTC 热敏电阻。 其他配置应尽可能接近此行为建模、以符合我们的建议。 数据表假定为103AT NTC 热敏电阻。

    在您提到的条件下测试 EVM 后、我看到了两种行为、具体取决于 BHOT/BCOLD 位设置。

    1) REG01[7:6]= 10b;VBUS = 5V、VBAT = 4V、ISYS = 250mA、IPMID = 100mA

    2) REG01[7:6]= 11b; VBUS = 5V、VBAT = 4V、ISYS = 250mA、IPMID = 100mA

    根据两种不同的情况、我建议在示波器捕获中检查 REGN 和 TS 引脚电压、以查看 VREGN 在过热事件期间的变化百分比。

    此致、

    James

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    您好 James,我们看到您在上述帖子中在评估板上观察到的行为相同。我们在过去几天了解 到,在充电器 IC 处于充电暂停状态时打开 OTG (温度故障 NTC 故障状态=110–TS HOT) 导致 BATFET 关闭、VSYS 切断。  导致故障的是打开 OTG 的状态。 故障并非仅由外部电源断开引起、除非充电器配置为在外部电源断开时自动开启 OTG。 将电感器的值更改为2.2uH 似乎不会修复此行为。

    我们还进行了一个实验、其中将 BHOT 保护配置为有效、65C 阈值、将热敏电阻引脚的温度仿真为高于45C 的充电暂停阈值、并通过 OTG_CONFIG 位手动打开和关闭 OTG。 我们在 A 和 B 这两种情况下开启 OTG  

    情况 a)充电器 IC 正在对电池热敏电阻的温度进行采样。 VBUS 上无输入。

    情况 B)、当充电器 IC 未对电池热敏电阻的温度进行采样时。 VBUS 上无输入。

    BATFET 切断问题始终发生在 A 情况下、而在 B 情况下似乎从未发生过  

    在随附的示波器屏幕截图中、

                  通道1 (黄色)          VBUS

                  通道2 (绿色)           PMID

                  通道3 (蓝色)              系统

                  通道4 (红色)              TS

    当只使用 软件启用 OTG、同时与温度采样保持一致(REGN 也相应地出现)、 VSYS 被切断。 我们不确定为什么只有在与采样一致时才会发生这种情况。 这种行为的原因可能是什么?  想知道 您是否能够在评估板上复制它?

    此外、尝试了解器件在热敏电阻温度为45C 时处于充电暂停状态时发生这种情况的原因、即使温度远低于65C 的 BHOT 保护设置。 当器件 未 处于充电暂停状态时、似乎不会发生这种情况。

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    此外、我在上述帖子中有一个小拼写错误、NTC 故障状态=010而不是110。

    下面的第二个示波器截图是使用充电器芯 片上的外部 OTG 引脚手动启用 OTG。在仅使用硬件启用 OTG 的同时与 TS (和 REGN)保持一致、BATFET 切断并丢弃 VSYS。 您可以在末尾的第3个采样脉冲上看到这一点

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    Ashish、您好!  

    我现在将为 James 介绍这条线程。 感谢您提供了两个最新的波形图、并解释了您发现 IC 对 TS 电压进行采样时、行为似乎会发生。

    我同意您的说法、即当 IC 具有 TS 热状态且升压模式热保护也启用时、尝试进入 OTG 会导致 VSYS 截止行为出现。  

    [引用 userid="534094" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1190687/bq25895-batfet-turns-off-abruptly-at-battery-temperature-of-45degc/4508221 #4508221"]此外、尝试了解器件在热敏电阻温度为45C 时处于充电暂停状态时发生这种情况的原因、即使温度远低于65C 的 BHOT 保护设置。

    为了帮助研究这一点、您可以帮助提供 VSYS 崩溃前后充电器 IC 的所有寄存器值、以及显示 VSYS、TS 和 REGN 的示波器捕获。 需要这些信息来帮助了解充电器检测到的导致其禁用升压和 BATFET 的原因。  

    我的问题是、由于某种原因、器件会由于 BHOT 检测而禁用升压模式。 查看 VSYS 关闭之前和之后的寄存器值将确认是否存在这种情况。  

    此致、

    Garrett  

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    您好、Garrett、

    感谢您研究这个问题。 TS 和 REGN 线在 示波器上看起来很干净。 当热敏电阻的温度上升至45C 并且 TS 电压低于48%的 V (HTF)阈值时、即(TS 引脚上的电压)/(REGN 引脚上的电压)<48%时、发生 VSYS 崩溃

    我们捕获的寄存器数据如下 -

    断开 VBUS:

    (000252347)通道寄存器:REG00 0x66、REG01 0x86、REG02 0x11、REG03 0x34、REG04 0x00、 REG05 0x11、REG06 0x46、REG07 0x8D

    (000252351)通道寄存器:REG08 0x23、REG09 0x44、REG0A 0x03、REG0B 0xC6REG0C 0x02、 REG0D 0x14、REG0E 0x55REG0F 0x58

    (000252352) Chg 寄存器:REG10 0x30REG11 0x99、REG12 0x00、REG13 0x26、REG14 0x39

    (000252412)电池充电器::调节充电器状态-旧充电状态:0x00电流:0x00温度:0x30

    (000253521)[DekaLogInfo]事件:1116 (safetymonitor_task.cpp、行:595)          ac_absent

    (000253761)电池充电器::调节充电器状态-旧充电状态:0x00电流:0x00温度:0x00

    (000254956) Temp (K) 302、AveNow 0、NomAvailCap 4392、FullAvailCap 4478、FullChrgCap 4285、 FullChrgCapU 4327、SOH (%) 90、SOHS 1、SOCU 99

    (000254958)状态0x009A、标志0x0088、OpConfig 0x25F8、DesignCap 4500、TSVoltagePCNT 0

    (000254959) dbg1 5400、dbg2 2980、dbg3 2592、dbg4 2720、dbg5 4241、 dbg6 128、dbg7 65494

    (000254964) Chg 寄存器:REG00 0x66、REG01 0x86、REG02 0x11、REG03 0x34、REG04 0x00、 REG05 0x11、REG06 0x46、REG07 0x8D

    (000254965) Chg 寄存器:REG08 0x23、REG09 0x64、REG0A 0x03、REG0B 0x02、REG0C 0x00、 REG0D 0x14、REG0E 0x00、REG0F 0x00

    (000254966) Chg 寄存器:REG10 0x00、REG11 0x00、REG12 0x00、REG13 0x26、REG14 0x39

     

    连接 VBUS:

    (000263604)通道寄存器:REG00 0x66、REG01 0x86、REG02 0x11、REG03 0x34、REG04 0x00、 REG05 0x11、REG06 0x46、REG07 0x8D

    (000263608)通道寄存器:REG08 0x23、REG09 0x64、REG0A 0x03、REG0B 0x02、REG0C 0x00、 REG0D 0x14、REG0E 0x00、REG0F 0x00

    (000263609)通道寄存器:REG10 0x00、REG11 0x00、REG12 0x00、REG13 0x26、REG14 0x39

    (000263623)电池充电器::调节充电器状态-旧充电状态:0x00电流:0x00温度:0x00

    (000264935) Temp (K) 302、AveNow 0、NomAvailCap 4392、FullAvailCap 4478、FullChrgCap 4285、 FullChrgCapU 4327、SOH (%) 90、SOHS 1、SOCU 99

    (000264936)状态0x008A、标志0x0088、OpConfig 0x25F8、DesignCap 4500、TSVoltagePCNT 48

    (000264937) dbg1 5400、dbg2 2980、dbg3 2592、dbg4 2720、dbg5 4241、 dbg6 128、dbg7 65494

    (000264942) Chg 寄存器:REG00 0x48、REG01 0x86、REG02 0x11、REG03 0x34、REG04 0x00、 REG05 0x11、REG06 0x46、REG07 0x8D

    (000264944) Chg 寄存器:REG08 0x23、REG09 0x44、REG0A 0x03、REG0B 0x02REG0C 0x00REG0D 0x14REG0E 0x00REG0F 0x00

    (000264945) Chg 寄存器:REG10 0x30、REG11 0x99、REG12 0x00、REG13 0x26、REG14 0x39

    (000265005)电池充电器::调节充电器状态-旧充电状态:0x00电流:0x00温度:0x30

    (000266115)[DekaLogInfo]事件:1115 (safetymonitor_task.cpp、行:601)          ac_present

    (000266359) Temp (K) 302、AveNow 0、NomAvailCap 4392、FullAvailCap 4478、FullChron4285、 FullChrgCapU 4327、SOH (%) 90、SOHS 1、SOCU 99

    (000266361)状态0x009A、标志0x0088、OpConfig 0x25F8、DesignCap 4500、TSVoltagePCNT 48

    (000266365) dbg1 5400、dbg2 2980、dbg3 2592、dbg4 2720、dbg5 4241、 dbg6 128、dbg7 65494

    (000266366) Chg 寄存器:REG00 0x66、REG01 0x86、REG02 0x11、REG03 0x34、REG04 0x00、 REG05 0x11、REG06 0x46、REG07 0x8D

    (000266368) Chg 寄存器:REG08 0x23、REG09 0x44、REG0A 0x03、REG0B 0xC6、REG0C 0x02、 REG0D 0x13、REG0E 0x55、REG0F 0x58

    (000266369)通道寄存器:REG10 0x30、REG11 0x99、REG12 0x00、REG13 0x26、REG14 0x39

     

    有趣的寄存器说明:

    REG09 0x64        BATFET_DIS

    REG0A 0x03      升压电压

    REG0B 0x02       VBUS_STAT

    REG0C 0x02       状态、包括 NTC_FAULT

    REG0D 0x14       VINDPM 阈值

    REG0E 0x55       VBAT

    REG0F 0x58        VSYS

    REG10 0x30        热敏电阻

    REG11 0x99        VBUS

    REG12 0x00        IBAT

    ICO        中的 REG13 0x26输入电流限制

    REG14 0x39        配置

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    Ashish、您好!  

    读取用于断开 VBUS 的寄存器表示 OTG、因此 VSYS 由于升压模式温度超出 BHOT 电平而关闭。 当 NTC 故障= TS 热时移除 VBUS 后、BATFET_DIS = 1可以看出这一点。  

    OTG 输出与 REGN 和 TS 一起进行的下波捕获显示了器件如何在 VBUS 仍然连接的情况下检测到 TS 超出 BHOT 阈值。 在捕获中、TS =充电期间 REGN 的33%(BHOT 设置为31.25%)、但由于移除 VBUS、TS%超过阈值、导致 BATFET 关闭、VSYS 崩溃。   

     

    当在短时间内采样 TS 和 REGN 时、如果 VBUS 被移除、并且 ADC 转换率(REG02位6)= 1 (对于连续模式)、则会发生类似的情况。 您提到、只有在器件对温度进行采样时才会看到问题。 作为一种权变措施、更改 ADC 转换速率位= 0应允许您正确进入 OTG 模式。  

    如果您设置 REG02位6 = 0、您能否检查您是否仍然看到问题。  

    此致、

    Garrett