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[参考译文] 关于高效升压充电器设置的建议

Guru**** 1623435 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25616EVM, BQ25616, TPS61020, INA260, TPS61027
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/1288921/recommendation-for-a-boost-charger-setup-with-high-efficiency

主题中讨论的其他器件:TPS61020BQ25616、BQ25616EVM INA260TPS61027

尊敬的 TI 社区:

我计划使用低功率密度的定制电池为锂离子电池(1200 mA 3.7V、额定电压为4.4Wh)充电。 定制电池的电压范围为1.6 - 2.1V、峰值电流为1A (因此最大功率输出约为1.6W)。

我想使用这种定制电池、以尽可能高的效率为锂离子电池充电。

我目前面临的挑战是:

1.我在网上调查了所有可能的供应商和网站、只能找到最大充电功率低于500mW 的超低功耗能量收集充电器

2.更为常见的充电器大多是降压型、即由电压更高的电源为锂离子电池充电。

我想知道是否有方法可以将设置整合在一起、以便对锂离子电池进行升压和充电。

我真的很感激您能给我指一个正确的地方。  

谢谢!

科伊莱

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    尊敬的 Khoi,

    我建议在 BQ25616或类似产品等降压充电器前面放置一个 TPS61020或更高版本的升压转换器。

    此致、

    杰夫

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    尊敬的 Jeff:

    我获得了 BQ25616EVM 模块并在最后几天试用该模块、以评估与我的应用相关的所有功能。

    我可以确认锂离子电池的充电效率符合数据表中的说明(87%)

    但是,我遇到了一些问题,我找不到解决方案,希望你能帮我。

    此模块通过 VAC 和 GND (J1)分别连接电压和电流限制为5.2V 和3A 的电源。 我将 J5连接到锂离子电池。 该原理图与用户指南中的图1相同。 我一直按逆时针方向转动电位器 R22和 R12、以获得最大 I_LIM 和 I_CHG。 我观察到了从电源汲取的电流、并且看到它仅在观察到的1小时周期内提供122 mA。

     未连接电池时、STAT LED D6快速闪烁(可能为10Hz)、在连接电池时保持亮起状态

    LED D7稳定亮起、表示电源正常。  

    我不知道是什么导致充电器向电池提供如此低的电流。 我还对数据表中未提供的相关信息很好奇:什么是预充电时间(图9-5)。

    感谢您的支持。

    科伊

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    尊敬的 Khoi,

    在发生这种情况时、您能否提供电池电压、电池电流、输入电压和输入电流? 此时是否有系统负载? 可以捕获 SW 节点、电池电流、电池电压和 STAT 电压的波形吗?

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    e2e.ti.com/.../BQ25616EVM_5F00_Test.pdf

    尊敬的 Mike:

    我在此处附上了测试结果的4页图片。 对于 VAC 和 BAT 的电流和电压测量、我使用了 Pololu 提供的 INA260芯片、并确认它们工作正常。 对于波形,我使用 Digvoice Analog Discovery 3。

    电池电压为3.5V 时、效率似乎徘徊在78%左右、低于我的预期。 当电池电压为3.8V 时、它会变为87%。 此外、充电器无法提供超过250 mA 的功率、该值非常低。最后、您可以在未连接电池时看到 STAT 的频率切换。

    我还注意到、向任何方向调整 R22和 R12完全没有改变电流。 我无法在 EVM 用户指南中找到讨论此问题的信息

    非常感谢您的支持。

    科伊莱

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    尊敬的 Khoi,

    请参阅随附的主题。 在没有电池的情况下、输出电容器将充电和放电、从而提示 STAT 引脚发生变化。

    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1004325/bq25616-bq25616jevm-stat-blink-frequence?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=bq25616%2525252520stat%252525252010hz#

    我在无 SYS 负载的情况下测试了以下工作点:5.02V VBUS、227 mA IBUS、3.37VBAT 和283 mA ICHG、效率为83.7%。 您是否有系统负载? 如果是、则需要在输出功率中考虑系统负载的功率。 查看您的日志、您的输出电流或 ICHG 是关于287 mA 的。 此外、您是否使用 VBUS 和 VBAT (TP7和 TP15)的开尔文测试点?

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    Michael、您好!

    感谢您的答复。  这解释了 STAT 引脚闪烁频率的行为。 我没有系统负载、因此我们的数据似乎完全在同一范围内。 我也没有对 VBUS 和 VBAT 使用开尔文测试点。 我使用 Adafruit 的 INA260模块进行测试。

    我有一个跟进问题。 在什么条件下可以为电池提供更高的电流? 电流仅与300 mA 有关的原因是什么。 我认为、由于电源可提供高达10A 电流、我们应该能够获得更高的电流。 在一直调节 R12和 R22时、我无法使电流输出发生变化。

    谢谢!

    科伊莱

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    尊敬的 Khoi,

    有人会在下周二回复您。  

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    尊敬的 Khoi,

    当您可以通过较低的 R12和 R22设置为零时、充电的最大输入电流和充电电流为3A。  当您只能获得300mA 充电电流时、IC VBUS 引脚(TP7)和 BAT (TP15)处的电压是多少?   

    此致、

    杰夫

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    尊敬的 Jeff:  

    我测量了 R12和 R22的电阻器、它们都非常接近0欧姆、因此很好。 我意识到 Adafruit 的 INA260芯片电阻非常大、所以电压测量不正确。

    我移除了它们、并在没有任何 INA260的情况下将电源直接连接到 BQ25616EVM 和电池。 我用万用表测量 VBUS 电压:没连接电池、VBUS 从 PSU 读出设定的电压、即5.4V、但当我接电池时、VBUS 的值是4.3V、不管来自 PSU 的电压是多少、几乎都是固定的(我试过5V 到6.5V)

    不使用 INA260时、电流现在为550 mA、明显优于以往。 VBAT 当前为3.913V。  

    这一结果是否被认为对 EVM 有利? 我仍然对 VBUS 是恒定的感到困惑、即使它直接连接到电源单元(PSU)。

    谢谢!

    科伊莱

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    尊敬的 Khoi,

    VBUS=4.3V 表示充电器处于 VINDPM 状态、并通过限制充电器的输入电流将输入电压调节至4.3V。

    您是否确定输入电源被设置为高于3A?  是否存在 DMM 或细电缆等电阻元件将输入电源连接到 VBUS 以导致5V-4.3V = 700mV 压降?

    此致、

    杰夫

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    尊敬的 Jeff:

    在我的测试中、布线确实是罪魁祸首。 我缩短了 所有电线、并能够从 PSU 向电池提供1.2A 的电流。 非常感谢!

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    您好、TI 支持:

    我对 TPS61027和  BQ25616组合用于充电的原理图有一个相关问题、 如果您能帮助我在短短的几天内发现明显的错误、我会很感激。 这几乎是整合在一起的。

    非常感谢。

    科伊莱

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    尊敬的 Khoi,

    很高兴您解决了布线问题。 请打开另一个主题解答新问题。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔