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[参考译文] BQ25792:电流高于4A 时的充电电流击穿

Guru**** 2468610 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25792, BQ25792EVM

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/1268085/bq25792-charge-current-breakdown-at-currents-higher-4a

器件型号:BQ25792

先生或女士,你好!

Im 目前正在测试 BQ25792。 我已按照 BQ25792数据表中的指南构建一个4x4cm 测试 PCB、电感与 EVM 相同。 由300W 外部电源适配器供电。 放电时、10Ah 电池的 I 放电电流以大约2.7A、最大放电电流为5A。 我现在遇到了两个我不明白的问题。 Im 希望你能帮我:

1) 1)我理解 Vsysmin 的方式是、VSYS 尽可能地保持在 Vsysmin (默认值为3.5V)。 如果无法再这样做、BQ25792将关闭系统电压。 我是否理解正确? 因为我的测试中的 VSYS 始终跟随 Vbat。 即使 Vbat 低于3.5V 时、它仍会放电、直到 Vbat=2.8V、此时电池 PCM 停止充电。 我甚至不会注意到数据表 NVDC 部分中提到的提升的 VSYS (与 Vbat 相比)。 VSYS 通常等于 Vbat。

2) 2) 我们的电池应该加载5A 电流。 将充电电流设置为4A 非常有效。 但是、将其设置为4.5A (提供的 VBUS= 15V 且 IBUS_max=5A)会使输入电流 IBUS 缓慢击穿。 查看寄存器33h 可以确认、充电电流永远不会达到4.5A、而是缓慢地递减至3A 左右。 寄存器03仍包含我的输入01C2h (对于450)。 根据3Bh 的蓄电池电压大约为3.7V、我通过万用表确认了这一点。 未显示任何故障。 即使现在将充电电流降低到4A (03h->0190h)之类的值、电流也会持续下降。 我无法理解这种行为。 你对正在发生的事情有什么想法、并且可以提供哪些帮助吗?

谢谢。此致、

奥利弗·布雷多

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    尊敬的 Oliver:

    请确保 RMS 持续放电电流不超过规范第8.3节(6A)中的最大值。

    1) SYS 和 BAT 由 BATFET 连接、因此当 BATFET 完全导通时、它们将具有相似的电压。 这最好由第9.3.8.1节和 第9.3.8.2节进行说明。 如果电池低于 SysMin、则充电器会始终将 SYS 调节为 SYSMIN。 当电池超过 SYSMIN 时、电池电压会略低于系统电压。 在输入过载的情况下、如果 SYS 电压降至 SYSMIN 以下、充电电流将会降低、以使 SYS 保持在 SYSMIN。 如果充电电流降至零且输入仍过载、则 SYS 将下降。 当 SYS 低于 BAT 时、电池将开始放电。

    2) 2)此时您的输入电压和电池电压是多少? 您是否可以在启用 ADC 的情况下向我发送寄存器扫描? 最大输入电流实际上为3.3A、我想知道您是否受到功率/热限制。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    Michael、您好!

    感谢您的快速响应。 如上文所述、放电时电阻为1.3Ohm、放电电流约为2.7A、 远低于6A。

    1) 1)好的。 假设我没有连接充电器、那么 VSYSMIN 是否始终= VBAT? 因为正如我在前面所说、我理解 VSYSMIN 的方式是(当电池完全放电且没有适配器连接时)应在 Vsysmin 停止放电过程。 这意味着、当 Vsysmin 无法再维持下去时、电池放电将完全关闭。 我是否理解正确? (在数据表中我不清楚您对 VSYS 行为的描述是始终适用还是仅在连接了电源适配器并绘制了 IBUS 时适用)。

    2) 2)此时输入电压已设置为15V。 在充电电流 IBAT 为4A 时、根据我的电源适配器、消耗的电流 IBUS 约为1.3A。 用万用表在电池上测量的电池电压显示大约为3.6V 至3.8V。 由寄存器3Bh 测量的 VBAT 显示了大约4V 的 VBAT (顺便说一下、寄存器值和实际电池电压之间是否应该存在这样的差异?)。 所以、据我所能知、我仍然在恒流区域内稳居着。 我没有看到任何类型的错误消息(无 LED 闪烁)、并且所有状态寄存器(1Bh - 25h)也很好。 未发现任何传感器温度问题或类似问题。

    我已经为我的测试板附加了老鹰档案。 我在这里可能犯了一个错误? 在电池路径中安装分流电阻器可能不是一个好主意吗? e2e.ti.com/.../BQ25792_5F00_klein.zip

    非常感谢。此致、

    奥利弗·布雷多

    e2e.ti.com/.../BQ25792_5F00_klein.zip

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    尊敬的 Oliver:

    1)我认为 VSYSMIN 存在误解。 当电池电压低于 VSYSMIN (存在适配器)时、SYS 电压调节至 VSYSMIN。 当电池电压达到 VSYS 时、VSYS 电压会随电池电压升高、但由于 BATFET 上的压降、VSYS 电压会略高。 当电池完全放电时、由于 BATFET 上的压降、VSYS 将始终小于电池电压。 如果 SYS 小于 SYSMIN、则没有正常运行会停止电池放电。 它将继续放电、直至卸下负载、ShipFET 干预或提供足够的输入。

    2) 2)充电期间、实际的 BAT 引脚测量的是什么? 要完全诊断问题、我需要查看完整寄存器。 从 BAT 引脚到电池的阻抗似乎太大。 您是否也能测量此阻抗?

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    尊敬的 Mike:

    1)我明白了。 感谢您的澄清。 作为未来某个时间的建议、您是否可以更新数据表、以便更清楚地指出上述行为仅适用于充电? 我一直都在想它的作用。

    2)我已经扫描了所有寄存器、每个寄存器的充电电流为2A 和4.5A。 从 Bat-pin (我的鹰牌中的 Bat_1)到 Batterie+(我的鹰牌中的 Bat+)的阻抗大约为50m Ω。 我注意到、只要设置4.5A 充电电流、测量的电池电压就会上升至大约4.1V、而实际电池电压上升至3.9V。 在打开该充电电流之前、电池电压为3.5V。 如果只是开启充电电流、则会出现0.4V 的跳变。 这种电池电压是否正常跳跃? 我知道电池电压在充电开始时发生跳变、但电压似乎有点高?

    此外、我还注意到、当我在 Batt 引脚电压(Reg 3B)高于4V 时将充电电流设置为4.5A、我会收到各种错误消息、例如系统过压和电池过流、并且电源电流经常出现故障。

    否则、当电池电压低于4V (寄存器3B)时、没有错误消息。 只是设置的4.5A 充电电流绝不会应用于电池。 相反、充电电流从大约4A 开始、然后缓慢下降至大约3A。

    此致、

    奥利弗·布雷多

    e2e.ti.com/.../BQ25792_5F00_Regs.xlsx

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    尊敬的 Oliver:

    如果您具有50m Ω 的阻抗并施加4.5A 充电电流、则连接上的压降为0.225V。 路径中必须有大约40m Ω 左右的阻抗。

    您能否提供一些系统过压等的文档? 发生这种情况时可能会有一些波形和寄存器设置?

    我以15 VBUS、4 VBAT 的电压运行 EVM、而充电电流为4.50 A。 裸片温度为88C、因此没有热限制。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    Michael、您好!

    您是正确的、我连接电池的插头似乎在路径中添加了大约40 m Ω、总电阻约为90 m Ω。 此外、我已经更新了 上述错误情况的寄存器概述。 或许您可以在其中找到一些内容。

    e2e.ti.com/.../5734.BQ25792_5F00_Regs.xlsx

    此致、

    奥利弗·布雷多

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    尊敬的 Oliver:

    遗憾的是、寄存器未完成。 这里表示您可以为 REG0x01使用0x01、这不是有效的寄存器设置。 您能仔细检查一下您的寄存器设置吗? REG0x19也读取0x01、该值无效。

    与此同时 、我们需要隔离电池端子连接发生的情况。 您能否降低蓄电池连接的电阻、并查看此问题是否仍然存在? BATP 引脚检测在哪里? 如果它具有如此大的电阻、离充电器太近、则可能出现充电器启用充电、由于电压升高而实现充满电的情况、然后在周期内关闭。 您是否可以尝试通过导线将 BATP 电阻器放置在更靠近实际电池的位置?

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    尊敬的 Mike:

    不幸的是、在我上次测试中、BQ25792不知何故遭到炸。 我必须重新构建板。 我上次进行的测试是将电池放电至2.8V、将 BQ25792设置为 IBAT=4.5A、然后等待预充电阶段完成。 预充电阶段做得很好、但一旦它切换到 CC 相电流再次击穿、 这次、我在寄存器1B 中有一个07h (电源不正常)。 由于我可能必须重做电路板、您能否检查我的设计和组件、并告诉我我是否以某种方式在那里犯了错误? 我已经向您发送了 eagle 文件、现已将您添加到 context.e2e.ti.com/.../BQ25792_5F00_order.csv 的完整 BOM 中

    谢谢。此致、

    奥利弗·布雷多

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    尊敬的 Oliver:

    我的原理图审阅如下:

    使用5 mA 的灌电流对 STAT 引脚进行测试。 对于420欧姆的电阻器、导通时大约处于12 mA。 请降低 STAT 电阻器、因为这可能会损坏开漏 FET。

    2.您能否说明 ILIM_HIZ 电阻器的选择? 我计算3.6A 下的最大输入电流、这是无法实现的。

    3. TS 引脚是否连接到热敏电阻?

    4.确认1s 1.5 MHz 操作。

    5.不需要 R14。

    很遗憾、BOM 格式不正确、因此无法阅读。 请使用标识符、器件型号、值等区分列。

    我的布局审核如下:

    通常、SDA 和 SCL 布线彼此相邻。 尽管这不一定是一个问题、但解决这个问题没有什么坏处。

    2.我重复我对 BATP 在电池感应方面的看法。  您是否可以尝试将 BATP 电阻器放置在更靠近实际电池的位置?

    3.您能给我发送您的项目的光绘文件吗? 当我导入布局时、它看起来好像有一堆网短接在一起、这是错误的。

    4. REGN 电容器可以更接近。

    5.请参阅我们的功率级(VBUS、PMID、SW1、SW、BAT)布局。 在 C1和 C13区域只有一个连接到 GND 的过孔。 在我们的布局中、我们有3个过孔、接地平面直接连接到平面的其余部分。 目前的状态是一个主要是孤立的岛屿。 请参阅第12.2节"布局示例"。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    尊敬的 Mike:

    感谢您的建议。 这里是我的答案:

    原理图:

    1) 1)根据 BQ25792数据表、REGN 输出提供约4.8V-5V 的电压、最大电流为30mA。 STAT 引脚可以接收6mA。 我将使用 SMLMN2BCTT86C 作为我的 LED。 它在5mA 时需要2.9V。 这意味着电阻器上的电压必须下降约2.1V、从而导致值420Ohm (5mA 处)。 我不太明白您认为12mA 应该始终在 LED 上产生压降(正向电压)的原因是什么?

    2)似乎我在那里犯了一个错误。

    3)是的,是的。

    4) 4)最好的方法是什么?

    BOM 由;;;分隔。 将 Excel csv 分隔符设置为;执行该操作。 标识符等都已包含在内。

    布局:

    3) 3) e2e.ti.com/.../BQ25792_5F00_klein_5F00_gerber.zip

    非常感谢、此致、

    奥利弗·布雷多

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    尊敬的 Oliver:

    原理图:

    1.因为我在读取 BOM 时遇到问题、所以不知道二极管的正向压降。 请将 STAT 灌电流限制为5 mA。  

    4.我验证了 PROG 引脚下拉是否支持1s 1.5 MHz 操作。

    物料清单:

    1.在我们的 EVM 上、我们建议 PMID、VBUS 和 SYS 上的0.1uF 电容器的额定电压为50V。我看到该设计是针对25V。这些电容器非常重要、如布局指南中所示。 请根据您的应用进行测试。

    2.我们明确规定 SDRV 不需要 ShipFET 50V、0402、1nF 电容器。 我看到您的额定电压为25V。这需要更新。

    3.在我们的 EVM 上,我们建议使用100 mW 额定电阻端接 PROG 引脚。  请根据您的应用进行测试。

    4.请确保您的电感器的额定值(具体饱和)符合您的应用、如10.2.2.1电感器选择中所示。 您只打算使用其中一个选项、对吗? 根据我所看到的输入电压为15V、我假设电池电压为4V、充电电流为5A。这会产生近2A 的纹波、这意味着饱和额定电流至少为6A。

    5.无需分流器 R14。

    布局:

    我只看到三层、似乎缺少底层。 您能否提供此信息?

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    尊敬的 Mike:

    原理图:

    1) 1)我按我上面描述的方式限制电流。 然而、我想知道为什么选择 EVM 中的电阻器这么大? 即2.2k。 这对我来说似乎有点过分了。

    物料清单:

    4) 4)我最初设置了两个测试板、其中一个具有较小的电感、另一个具有较大的测试板、也用于 BQ25792EVM。 两个放大器出现了相同的故障行为。

    布局:

    -似乎有些事情发生了错误,在我第一次与老鹰创造的 gerber。 我已经再次生成了这些文件、现在底部应该也在那里。 e2e.ti.com/.../2148.BQ25792_5F00_klein_5F00_gerber.zip

    向您发送电子邮件、

    奥利弗·布雷多

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    尊敬的 Oliver:

    电阻器是我们在 EVM 上建议并测试的电阻器。

    对于给您带来的不便、我深表歉意、但我需要覆层和丝印才能评估此布局。 我需要知道元件的放置位置。 回顾一下最近我仅收到的板层图。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    尊敬的 Mike:

    我明白了。 但是、我想知道为什么选择了这样大的电阻器。 我认为电流会以这种方式降低到1mA 左右。 我觉得这是一个很小的问题。

    没有问题,猜我应该把一切都发送给你开始。 总之、这一切现在都已准备就绪: e2e.ti.com/.../4846.Gerber.zip

    此致、

    奥利弗·布雷多

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    尊敬的 Oliver:

    以下是我对布局的评论:

    1.请以不同方式发送 SDA 和 SCL。 在 IC 之后分离。

    2.请让 BATP 靠近蓄电池正极端子。  

    3.在我们的 EVM 中,在焊盘下方有更多过孔用于放置 SWX 走线,以便最大限度地减少电阻。 请考虑这一点。

    4.我认为 PMID 和 SYS 0.1uF 可以更接近地提高性能。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔