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[参考译文] BQ24125:首次测试后 STAT1引脚在 ON 和 OFF 之间交替

Guru**** 2520460 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24125

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/1196315/bq24125-stat1-pin-alternating-between-on-and-off-after-first-test

器件型号:BQ24125

您好!

我对使用 BQ24125RHLT 的电路板进行了第一次充电测试。 测试按照预期开始。 请查看随附的包含一些数据的电子表格。

问题是充电状态45分钟后、充电器开始交替改变 STAT1管脚的状态、即开和关。 电池电流也在0到1、8A 之间交替变化。  

一个重要信息是、某些组件中的温度在充电过程中会很高。

输入电容器中的温度达到了48°C。 在中、电感器达到了64°C、而在中、BQ24125达到了88°C。 (全部在上表面测量)

 

请查看附加的指向上述组件的链接。

输入电容器: https://www.digikey.com.br/pt/products/detail/w%C3%BCrth-elektronik/865060342002/5728114

电感: https://www.digikey.com.br/pt/products/detail/w%C3%BCrth-elektronik/744778004/9859315

 

我正在为3200mA 中串联的两节 LG 电池充电(型号 LGGABE11865)。

 

另请参见随附的充电器原理图。

 

您能帮助我了解发生了什么吗?

 

非常感谢。

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    您好、Ubiratan、

    顶部反馈分压电阻器和电池组之间有多大的电阻?  电池使用多长时间(电阻式)? 您的终端电流设置是多高?  从您的数据中、充电器检测点和 PACK+之间似乎存在(8.3-7.8) V/1.78A =281m Ω 的电阻。 充电器会检测到电池由于额外的串联压降(281m Ω*1.78A)而达到终止电压、然后充电器电流逐渐下降到终止电流电平。 然后充电器终止、但随后额外的串联压降消失、感测电压降至接近实际电芯电压、因此感测点降至100mV/电芯的再充电阈值以下并重新开始充电。

    在输入电容器方面、对于降压转换器而言、ESR 太高而不能作为输入电容器。  我建议更改为陶瓷或增加一个并联的陶瓷电容器、以处理高纹波电流。

    此致、

    杰夫

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    尊敬的 Jeff:

     

    请查找一些其他信息。

     

     

    关于您的问题:

     

    1. 顶部反馈分压电阻器和电池组之间有多大的电阻?  

    我不确定我是否理解了您的问题。 反馈分压器的顶部电阻是301k x 1%(R14)、它直接连接到来自电池连接器的大面积覆铜上。

     

    1. 电池使用多长时间(电阻式)?

    10个月前我买了一套10节电池,只在这个项目中使用。

     

    1. 您的终端电流设置是多高?  

    连接到 Iset1的电阻是10k 电阻器。 我需要2A 充电电流。

    连接到 Iset2的电阻为1k 电阻。  

     

    1. 另外还有两个与电镀电容器并联的输入电容器。 输入电容为:

    C20 (22 μ F): https://www.digikey.com.br/pt/products/detail/w%C3%BCrth-elektronik/865060342002/5728114

    C30 (10 μ F): https://www.digikey.com.br/pt/products/detail/samsung-electro-mechanics/CL31A106MAHNNNE/3886839

    C29:100nF x 25V

     

    建议我使用热敏电阻但它不与电池接触、这一点很重要。 它实际上正在测量空气温度。

     

    另请参见以下图片。

     

    1. STAT1和 Vbat 波形
    2. STAT1和 STAT2波形
    3. 电路板布局布线详细信息

     谢谢!

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    您好、Ubiratan、

    我指的是从检测点到电池的电路板迹线+导线+连接器+电池阻抗"寄生"电阻。  充电时,该点的电压= ICHG*Rmastic + Vbatterypack+。  如果寄生电阻高和/或 Iterm 高、则充电器会终止、然后在充电和终止之间来回跳动、直到电芯完全充满电、这是您的数据所示。

    关于输入电容器、电解电容器具有纹波电流、ESR 如下:

    这对于任何降压转换器的输入都是不利的、但 具有较低 ESR 的并联陶瓷电容器应该能够处理大部分纹波电流。

    此致、

    杰夫

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    您好、Jeff。 我无法计算总寄生阻抗。  

    您是否能够根据我的电路板布局提供建议?

    请查看下图、其中显示了反馈布线。

    从连接器 SV2到 R13的布线厚度为1.27mm。 从 R13和 R15到 BQ 的布线厚度为0.2mm。

    我减少了将电池连接到电路板的电缆长度。 这些线缆总是焊接在 SV2引脚上。

    谢谢你。

     

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    您好、Ubiratan、

    布局看起来不错。  输入源和电池接地如何通过 PowerPAD 过孔返回到 IC 接地引脚?  我建议在 IC PGND 引脚上添加多个过孔。 电池接地引脚看起来像是通过连接到底部平面的小迹线实现了散热?  我建议使用较粗的迹线进行连接。

    我还看了 BQ24125EVM、它在顶部 FB 电阻器上有一个0.1uF 的电容器。  另外还提到、如果使用长电缆连接电池、则添加一个与 BAT 和 GND 并联的~10uF 电容器。  您可以尝试添加这两者、看看它们是否有区别、以防我的原始诊断错误。

    此致、

    杰夫

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    你好、Jeff、您是怎么做的?

    回答您的问题。

    1) 1)输入源和电池接地如何通过 PowerPAD 过孔返回 IC 接地引脚?

    这些是 VCC 输入的迹线。 它来自 SMD 连接器、穿过三个输入电容器并连接到 BQ 引脚3、4和6。 但 我不使用电源输入连接器。 我将电缆直接焊接到+和-连接器焊盘。 请参见下图。

    这些是顶部 GND 布线。

    和底部 GND 覆铜平面。 请注意、BQ GND 过孔也具有小布线。 为了设法解决这个问题、我移除了这些通孔的绿色掩膜以及它们周围的铜并将它们全部焊接在一起。  

    我还根据您的建议添加了电容器、并进行了一些修改以降低 GND 热性能的阻抗。 但行为是相同的。  

    谢谢!

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    您好、Ubiratan、

    好的。  我仍然相信问题是充电器和电池之间的阻抗太大。 通过将充电器设置为在已知的充电电流下充电、您可以快速测量此电流。  然后测量 IC 感测点和电池包端子上的电压。  然后禁用充电并再次测量。  压降= Ichg*rmestic。

    您是否有可修改设置和测试的 BQ24125EVM?

    此致、

    杰夫

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    您好、Jeff。

    另一个问题是我的电池和 BQ12245RHLT 是否适合协同工作。 请在下面找到一些电池信息。

    谢谢!

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    大家好、Jeff、我没有评估板、但如果需要、我可以订购一个。 是否可以为我正在使用的电池充电? 请查看我几分钟前发布的电池信息。

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    您好、Ubiratan、

    我假设您有2个串联的电阻器。  最大充电电流为2.17A。  我没有看到问题。  使用 EVM 进行测试可以快速排除电路板布局问题。

    此致、

    杰夫

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    好的、我将订购一个电路板。 谢谢!  

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    您好、Jeff。

    另一个问题是电阻器 R14和 R15是否计算得当。

    另请注意、称为 Vsystem 的电路点将连接至电路板的其余部分、这些部分将从电池或直流电源中消耗大量功率。 在初始测试期间未连接 Vsystem。

    为了创建此原理图、我混合了两个 BQ24125数据表原理图。 一个来自图22、另一个来自图24。

     

    谢谢你。

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    您好、Ubiratan、

    可以。  反馈电阻器提供8.42V 作为调节电压。   

    此致、

    杰夫

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    尊敬的 Jeff:  

    某些组件达到的温度是怎样的呢?  

    '输入电容器中的温度达到了48°C。 在中、电感器达到了64°C、而在中、BQ24125达到了88°C。 (全部在上表面测量)"

    谢谢你。

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    您好、Ubiratan、

    温度看起来很合理。  可以使用数据表中的 RthetaJA 值乘以 Ploss =引脚输出电压来估算 IC 温升。  电感器中的 Ploss 为电感器电流~=充电电流的平方乘以电感器 DCR。  电感器数据表可能会提供一个用于预测损耗的曲线。  哪个输入电容器会变得如此热?  我认为、如果高 ESR 极化电容器是唯一的电容器、它会变得很热。  但当陶瓷电容器并联时、它应能处理大部分纹波电流、因此我不希望陶瓷电容器或极化电容器变热。   

    此致、

    杰夫

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    您好、Jeff。

    我买了两个 EVAL 板,他们正确地为我的电池充电,正如预期。 我将开始检查为什么电路板中的工作方式不同。

    我以数据表示例(图24)为基础进行了设计、其中显示了一个不需要电源路径来给系统供电的电路。 但在我的板中、一些 LED 驱动器将从输入电压或电池汲取约5A 的电流。 因此、我们将需要一些附加组件来实现电源路径选择、对吧?

    您对 BQ24125有何建议?

    谢谢。

    乌比拉坦

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    Ubiratan,

    5安培?!?  这是很多。  充电器会受到某种保护:

    此致、

    杰夫

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    您好、Jeff。  

    那么、解决方案就是使用外部电源路径、对吗? 有什么建议吗?

    谢谢。

    乌比拉坦

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    您好、Ubiratan、

    最简单的方法是将您的系统直接连接到电池、因此 R13电流感应电阻器的另一侧。  其缺点是充电器无法准确终止充电、因为在电流检测电阻器上测量任何系统负载并误读为充电电流。  如果仅当 LED 需要其电流时您才可以短接 R13、这可能可行。 而被用来控制 PFET 的栅极 PFET 可能会工作。 这将强制充电器进入逐周期电流限制、从而为 LED 输出可能的最大电流和电池补充。  不过、充电器的逐周期电流限制应该是一种短期保护、因此它可能会变得很热、然后进入热调节、这也会降低电流。  此外、如果充电器检测到电压低于 VSHORT、它将假定电池短路、是到 ISHORT 的电流下降。

    此致、

    杰夫

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    您好、Jeff。  

    我认为使用一些外部 FET 来实现电源路径会更安全。 PG 引脚可用于打开和关闭它们、对吧?

    此致。  

    乌比拉坦

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    您好、Ubiratan、

    我不太了解您的系统、无法充分证实这一点。  /PWM PG 为开漏、并在充电器的输入电源正常时拉至低电平。  如果这是您需要电源的时候、它可能会起作用。  

    此致、

    杰夫