主题中讨论的其他器件:BQ25713、 BQ25723、 CSD17308Q3、CSD17578Q3A 、 CSD18543Q3A
最初移动电源设计使用 bq25713EVM 电路。 由于 bq25713不可用、bq25723 IC 被引入了 bq25713EVM (tidrxq7)参考设计。
对于 bq25713EVM 、开关 MOSFET Q1、Q2、Q3和 Q4列为 CSD17308Q3。 Vgs (阈值)在1.3V 下列出。
(对于 bq25723EVM、开关 MOSFET Q1、Q2、Q3和 Q4列为 CSD17578Q3A。 Vgs (阈值)列在1.5V 时。)
使用单节锂离子电池配置、Vbus = 20V、单节电池充电、然后在 Vbus =20V 时放电、Q1在3/10个单元上发生故障。 更换 MOSFET 和循环使用故障部件并不会引起其它 故障。 但是、后续版本(每个版本15个单元)会产生4至5个 MOSFET (Q1)故障。 在充电结束和开始放电(电池电压 = 4.2V、Vout=20V)时发生故障。
MOSFET 故障显示低阻抗。
示波器屏幕截图显示 Q1的漏极处具有29V 的峰值电压。
更换发生故障的 MOSFET 似乎可以正常工作、但经过返工的单元似乎也以同样的速度(30%)发生故障。
为了快速解决问题,我们 将新的 MOSFET CSD18543Q3A 替换为 Q1、Q2、Q3和 Q4。 但是、在单节锂离子电池配置中、移动电源放电存在问题。
电池可以从充满电状态开始放电、直至完全放电状态(2.8V)。
但是、如果在低于3.7V 的电池电压下开始放电、则放电无法启动(电池电压< 3.7V、Vbus =5V)。
该电路使用 bq27513EVM 电路驱动 Q2导通(REGN 电压通过 NPN 将 Q2栅极驱动为高电平、肖特基二极管关断 Q2栅极)。
如果移除 NPN 和肖特基二极管并用跳线直接将 Q2栅极连接到 LODRIV1 (bq25723的引脚29)替换、则限值会降至3.4V。
在3.4V 下、电池无法开始放电。
仅用 CSD17308Q3替换 Q2后、该单元能够以任何电池电压(甚至低至2.8V)开始放电。
两个主要问题:
1.出现原始 MOSFET 故障的可能原因是什么?
2、 IC 的驱动电压和替代的 MOSFET 的 Vgs 阈值被误解了什么 ?