[参考译文] BQ24650：Sirros 的 BQ24650设计评审

e2e.ti.com/.../PCB_2D00_NB3_2D00_A_5F00_sch_5F00_02.pdf

你好、Michael。

非常感谢。

关于您的评论：

MPPSET 电阻器-我同意电阻器 MPPSET 点的计算。

好的。

VFB 引脚电阻器-我同意该方案、但我建议提高电阻值。 除了您引用的泄漏电流外、这将是一个通过分压器与电池电压建立的恒定放电路径。 在图15典型应用中、总分压器电阻为600k Ω(该系数比电阻高出6.3倍、有助于减少电池放电)。

我 这次为除数放置了两个300K 的电阻器。

分流电阻-我同意计算结果。  

好的。

电感器选择-电感器绝对可以减少、从而一路节省一些 DCR 和尺寸。

好的。

如果使用4.7 uH 电感器

I_RIPPLE = V_IN * D *(1-D)/(FS * L)  

I_RIPPLE = 27.57 * 0.5 *(0.5)/(600000 * 4.7* 10^-6)

I_RIPPLE = 2.44A

I_SAT >= Ichg + 0.5*(I_RIPPLE)

I_SAT >= 2.77 + 0.5*(2.44)

I_SAT >= 4A

可能性：电感器微亨利、SMD、4.7uH、+-20%、5.9A 电流额定值、 8.2A 饱和电流、屏蔽式、最大36.3m Ω、-55°C ~ 155°C、5.5 x 5.3 x 3.1mm、SRP5030CA-4R7M (Bourns)。

TS 引脚上的电阻器-我唯一要说的是要考虑 VHTF、它具有稍窄的启动充电区域。 请检查商用电阻器是否产生所需的 TS 设置。

好的、您说的是图10。 我了解。 规格。

TS 引脚处的电阻器(重新计算)

我用于计算 RT1和 RT2的公式是错误的、现在它们是正确的。 您最终可以 ºC、根据热敏电阻103AT-2的 RTHcold 和 RTHhot 值、并考虑 RT1和 RT2的计算值、低温(Δ T 45ºC)和高温(Δ T)阈值与电压 VLTF 和 VTCO 相匹配。

RTHcold (°0C)= 27.28K

RTHhot (°45C)= 4.911K

VREF = 3.3V

VLTF = VREF (3.3V)的73.5%[典型值]= 3.3*0.735 = 2.4255V

VTCO = VREF (3.3V)的45%(典型值)= 3.3*0.45 = 1.485V

RT2 =(VREF * RTHcold * RTHhot *(1/VLTF)-(1/VTCO))/(RTHhot *((VREF/VTCO)- 1)-(RTHcold *((VREF/VLTF)-1)))

RT2 =(3.3 * 27280 * 4911*((1/2.4255)-(1/1.485)))/(4911 *((3.3/1.485)- 1))-(27280 *((3.3/2.4255)-1))= 30115.15K 欧姆

RT2商用= 30K

RT1 =((VREF/VLTF)-1)/((1/RT2)+(1/RTHcold))

RT1 =((3.3/2.426)-1)/((1/30000)+(1/27280))= 5.147K 欧姆

RT1商用= 5.11K

后退计算：

RTHcold (°0C)= 27.28K

RTHhot (°45C)= 4.911K

RT1 = 5.11K

RT2 = 30K

(1)低温阈值。

30K // 27.28K =(30*27.28)/(30+27.28)= 14.287K

3.3V *(14.287K /(14.287K + 5.11K))=  

3.3 *(14.287 /(14.287 + 5.11))= 2.43V (非常接近 VLTF...)  

(2)高温阈值。

30K // 4.911K =(30*4.911)/(30+4.911)= 4.22K

3.3V *(4.22K /(4.22K + 5.11K))=  

3.3 *(4.22 /(4.22 + 5.11))= 1.49V (非常接近 VTCO...)

VHTF = Vref [典型值]的47.5%= 0.475 * 3.3 = 1.5675V

3.3 *(x /(x + 5.11))= 1.5675

X = 4.6235K (热敏电阻和 RT2并联)

30k // y =(30* y)/(30+y)= 4.6235K [x]

Y = 5.466K

VHTF (后退计算)

30K // 5.466K =(30*5.466)/(30+5.466)= 4.6235K

3.3V *(4.6235K /(4.6235K + 5.11K))

3.3 *(4.6235 /(4.6235 + 5.11))= 1.5675 (VHTF 的匹配电压)

因此、当热敏电阻的电阻为5.466K 时、TS 引脚上的电压将等于1.5675V、这是典型的电压 VHTF。 热敏电阻数据表：

5.466K 介于45ºC 至2 Ω 之间。  ~40.5°C 到42.5°C (最大值)、才能启动电荷、39 μ V 40°C 就足够了。

MPPT 温度补偿-是的、这是 LM234将连接到的位置。 请参阅图18中的 VCC 电阻器和电容器。

更新了与此相关的原理图。 你有什么看法？

Rset = 215R

R3 = Rset *((2mV *串联太阳能电池数量)/227uV)

R3 = 215 *((2*36)/227*10^3)= 68.193K=68K

选择 Rset 作为215R、以便 R3结果68K、从而与当前原理图的 R15值相匹配。

Iset (25°C)= 0.0677V/Rset

Iset (25°C)= 0.0677/215

Iset (25°C)= 314 μ A

R4 =(VMPPset * R3)/((VMP_Rset +(R3 *(0.0677/Rset))- 25°C)

R4 =(1.2 * 68000)/((18.54 +(68000 *(0.0677/215)))- 1.2)

R4 = 2105欧姆= 2.1K

有一个3引脚接头(标识为 SEL)。 如果未使用 LM234、则连接引脚1和2之间、如果使用 LM234、则连接引脚2和3之间。 这是因为在有些情况下、将不进行太阳能电池板的环境温度监控、而在其它情况下、则会进行此监控。

问题1 -我们在典型应用中使用22 pF、但由于 RC 行为、电容器的大小将影响在响应电池电压变化时实现 VFB 的速度或速度。

然后、对于 C17、我将从第一个原型中的22pF 开始。 将采用0603封装、只是因为手动焊接更容易换用另一个0603电容器。 但是、如果您说在这种情况下使用0402尺寸比使用0402尺寸好得多、那么我将使用0402。

问题2 -封装尺寸是散热、尺寸和成本之间的折衷。 请进行相应评估。

好的。

其他注意事项：

1. SRP 不需要 C6。 C16 0.1uF 用于共模滤波。

从 SRP 中移除了 C6 (10uF)。

2.对于2A 及更高的充电电流，我们建议 SRN 上的输出电容最小为15uF。

好的、向 SRN 添加了更大的电容。

此致。

关于使用 LM234对太阳能电池板进行温度补偿、如果 R3 = 68k、则数据表计算得出的 R4为2105欧姆。 前面原理图的3引脚接头可以替换为2引脚接头、当连接了跳线时、前面原理图中的 R16和 R21的并联电阻约为2105欧姆。 在我上一篇文章的原理图中、 如果有人忘记在3引脚接头上放置跳线、 然后、MPPSET 引脚上的电压能够直接达到太阳能电池板的电压、在68K 为串联并且无需电阻器的情况下、将 MPPSET 引脚电压拉至接地。 MPPSET 引脚的绝对最大电压为7V。

4700R // x = 2105R

(4700*x)/(4700+x)= 2100

X = 3813R = 3.83K

后退计算  

R3 = 68000欧姆

R4 = 3.83K // 4.7K =(3.83* 4.7)/(3.83+4.7)= 2110.3 Ω

R4 =(VMPPset * R3)/((VMP_Rset +(R3 *(0.0677/Rset))- 25°C)

210.3=(1.2 * 68000)/(VMP_VMW 25°C +(68000 *(0.0677/215)))- 1.2)

VMP_VMW 25°C = 18.455V (正常)

这样：

此致。

你好，耶弗森，

迈克到星期一离开。  我已经回顾了这篇文章、总的来说、我了解您想要做什么。  有一个电子表格、您可以使用它来重新检查先前的计算、计算位置为

https://www.ti.com/lit/zip/sluc175

我不理解如何将 LM234用于温度补偿、担心如果 LM234连接到 VCC、MPPSET 引脚将发生过压。

下面是应用手册和相关电子表格、介绍了如何添加一个与 MPPSET 电阻器串联的热敏电阻以进行温度补偿。

https://www.ti.com/lit/an/slua586a/slua586a.pdf

 https://www.ti.com/lit/zip/sluc175

此致、

杰夫

尊敬的 Jeff、谢谢！

我之前的计算与 BQ24650电子表格的计算结果不匹配、因此没关系。

但我找不到以下电子表格、那就是使用 NTC 进行太阳能电池板温度补偿的计算器：

在解释它的文档中、我没有看到电子表格文件本身的链接。

您能否向我提供此类电子表格？

此致。

谢谢 Jeff。

下周我会发布布局。

此致

您好、Jeff。

此处是更新后的初始布局原理图和图片。

还随附了包含 NTC 103AT-2环境温度补偿电阻器计算结果的电子表格。

问题：在 PCB 输入端出现反极性情况(反向电压高达60V)时、对于 D7、在 MPPSET 引脚上、 是否最好使用一个极低 VF、超低泄漏散料二极管？ -0.3V 是根据 BQ24650数据表确定的 MPPSET 引脚上的最大绝对负电压。 或者、或许将电阻器 RP2 (68K)和 RP3 (4.7K)的值乘以10倍？ 至680K 和47K？

e2e.ti.com/.../PCB_2D00_NB3_2D00_A_5F00_sch_5F00_03.pdf

e2e.ti.com/.../Geo_5F00_MPPT_5F00_NTC_5F00_103AT_2D00_2_5F00_solar_5F00_panel_5F00_Resun_5F00_RSM060_2D00_P_5F002D00_mppTrackingWithBQ24650AndNTCthermistor.xls

L1：顶层

L2：接地平面、在 L1下面0.18mm 处(顶层)

L3：信号和 GND 填充

L4：底层、L3以下0.18mm

顶层接地

您是否有一些观察结果？

此致。

所有铜层的厚度均为1oz。

为了获得良好的 EMC 性能、输入滤波电容器的负极、低侧晶体管的负极和输出滤波电容器的负极应通过星形连接形成本地接地、然后连接到接地平面、不是？

此致。

你好，Michael。

非常感谢。

我理解,( 1)模拟 GND 和电源 GND 之间没有分隔,( 2)栅极布线不短。

我很快就能在这个布局中工作,然后我会仔细检查。

此致。

大家好。

我已经张贴了图片的这个板、由一个电压大约为18.54V 的太阳能电池板供电、 它有一个基于 IC BQ24650的电路来为3.7V/4.2V 锂离子电池充电、该电池将同时为另一个 PCB 供电(第二个板、一个应用板)。  

假设一个充电周期结束、BQ24650将关闭、电池将继续为第二块电路板供电、在电池电压从浮点电压(4.2V)下降几个百分点之后、BQ24650将触发一个新的充电周期、对吗？ 这样、可能会存在频繁的放电再充电循环、这可能会缩短电池的寿命(我想是这样)。  

"第二块电路板"是由电池供电的电路板、其电源电压范围为2.7V 至5.5V (其输入电源为 TPS63802)。 我想知道我怎么能直接使用太阳能电池板的电源为第二个电路板供电、并且当这个电压不存在或者不够低时、由电池提供电压、 在电池由 BQ24650充电期间(通过其对充电电流的控制)、也许同时保持太阳能电池板上的 MPP 电压。

我很怀疑。 例如、我想知道是否有可能使太阳能电池板为"第二个电路板/应用电路板"供电并且 BQ24650仍然能够对控制充电电流的电池进行充电来保持太阳能电池板上的 MPP 电压。 或该意义/方向的某个东西。  

有任何建议、提示吗？

此致。

您好！

有人会在周三前回复您。 我们正在观察总统日。

此致、

迈克·伊曼纽尔

您好、Michael、感谢您的帮助。

是的、有一个想法是使用带二极管的 ORing 的额外降压转换器、或二极管+ MOSFET P (用于电池)。

但我还有更多的疑虑。 在展示之前、我将进一步说明。

-"第二板"的平均消耗量从"第一板"(从电池)约为100mA ,由于 GSM/GPRS 模块的传输,一些偶发的2A 峰值。

-我明白,通过电流(最后)原理图,BQ24650将控制电池充电的平均电流,尝试保持 MPP 电压在太阳能电池板输出。

怀疑：

(1)如果我增加了一个额外的降压转换器、例如调节到5V、就有可能"毁掉"太阳能电池板上的 MPP 电压、不是吗？ 我的意思是、具体取决于此降压转换器的输出消耗。

(2)你可能会以"否"回答这个问题，但我仍会问。 如果将太阳能电池板的输出端连接到具有5V 输出的降压转换器、而该输出端为 BQ24650的输入端供电、情况如何？ 这毫无意义、对吧？ 如果没问题、那么我就可以消除"浪涌抑制器"电路、而改用我已经在另一个板中使用过的可承受高输入电压的降压转换器电路。 这也会增加 PCB 空间。 BQ24650的 VCCmin 为5V、因此降压输出为~5.3V。

此致。

您好，Mike。

我更改了 BQ24650的 MOSFET、它们比之前的要小。

10欧姆栅极电阻器,它们有一个定义的部件号,它们是"脉冲耐受"型,部件号 ESR03EZPF10R0 Rohm Semiconductor。 我以前没有提到这一点。

移除了"浪涌抑制器"电路、因为这样电路板的价格在成本和 PCB 空间方面变得不可行。

这是 TI 提供的我的电子表格、其中包含

e2e.ti.com/.../Geo_5F00_BQ24650_5F00_MPPT_5F00_bqstroller-calculation-tools_5F00_V1.5.xls

这是 NTC 补偿计算器(用于计算太阳能电池板的环境温度)。 我已经输入了输入、我想输入0.1V 的压降(D3)、但电子表格显示此电池已锁定。 然后,当我尝试解锁它时,我被问到一个密码,我不知道。

e2e.ti.com/.../1667.Geo_5F00_MPPT_5F00_NTC_5F00_103AT_2D00_2_5F00_solar_5F00_panel_5F00_Resun_5F00_RSM060_2D00_P_5F002D00_mppTrackingWithBQ24650AndNTCthermistor.xls

下面是我想更改为0.1V 但被锁定的值：

我将为 BQ24650展示我现在拥有的布局的一些图片。 我认为这可能还不合适，但可能有一些改善。 请注意、这仍然是草图、我已再次阅读数据表中的布局指南。 模拟接地尚未建立。 此时、没有像以前那样长的 GATE 信号。

此致。

e2e.ti.com/.../PCB_2D00_NB3_2D00_B_5F00_sch_5F00_01.pdf

电流原理图

高侧 MOSFET 和输入电容器可以移到左侧。

你好，Michael，谢谢！

1.请根据您的应用测试您的栅极电阻器配置。 数据表或 EVM 中不需要栅极电阻器。

好的、我将保留栅极电阻器、我们将在我们的应用中进行测试。

2.我不明白在输入端独立的二极管之后如何选择 MPPSET 电路。 从"使用 bq24650充电器进行最大功率点跟踪"中的图4更改该值的原因是什么？ MPPSET 调节精度取决于感测太阳能电池板电压。 无需使用另一个二极管。

我不明白这一点。 我只是认为、与 D1相比、D3处的压降会更小且更具可预测性。 您是否建议将 MPPSET 电阻分压器直接连接 到 D1的阳极或 D1的阴极上？   

3.闸极驱动器现在很短。

好的。

4.输入电容器 C4可以更接近 MOSFET 的输入。 输出电容器 C15和 C18更接近检测电阻器输出。

好的、我将进行修改、稍后发送并更新布局预览。

5.在您的计算器之后,我不认为需要 RPC。 计算器中的 Rs 值为576k Ω、或仅为 RPB。

好的、我将移除 RPC、或者保留它并 在其位置上装配一个0r 跳线。

6.是否打算连接 TS 热敏电阻？ 否则、您需要调整 TS 的分频器。

是的、我做了假装。 计算器将显示这些值(黄色)：

我在原理图上使用了5.11K 和30.1K (组件 RT1和 RT2)。 这是电池的 TS。

对于使用 NTC 进行温度补偿(用于太阳能电池板)、PCB 的用户可以选择使用或不使用 NTC 补偿、将跳线放置在连接器 NTCSEL 上、放置在1-2之间(不使用 NTC)或2-3之间(使用 NTC)、这是想法。

请分享您的评论。

此致。

- Q2向左移动了一点。

- C4 (输入)向左移动,有点向上。

- C15和 C18移至左侧。

- C18移动了一点。

尊敬的 Mike、非常感谢。

关于您的评论。

2. MPPSET 引脚用于调节电池板的电压。 从太阳能电池板到分压器的任何压降都会阻止电池板的输出电压被准确调节。 即使在应用手册中、也在二极管之前测量 MPPSET 分压器。

"从太阳能电池板到分压器的任何压降都会阻止电池板的输出电压被准确调节"。 是的,从一开始我就知道这一点。 请检查以下图片、我已经进行了直接连接、但我仍有问题。  

问题与直接连接的情况完全相关、当太阳能电池板在其输出端呈现 VOC、并且太阳能电池板的2根导线反向连接到电路板的输入连接器时、 当系统/电路板的操作人员/安装人员发生错误时、将 PCB 的电源线反相、例如将~-24V 应用到相对于地的输入端。  

(a)-24 *(33 /(33 + 470 + 4.7)=-1.55V。 MPPSET 引脚上的电压如果蓝色二极管不存在于 BQ24650内部、则是指内部 ESD 二极管、在这种情况下、它会从接地传导至 MPPSET 引脚外部。

(b)-24 /(4.7 + 470 + 33)=-47 μ A。 估算电流。

在下图中、我用蓝色表示的二极管、它存在于 BQ24650中吗？

因为下面显示了 MPPSET 的绝对最大值为-0.3V、根据(a)的计算结果为-1.55V。

4. C15和 C18仍然可以进一步向左移动一点,但这取决于你。

请检查。

6.这是缺失的东西。 如果使用上述计算方法、则 BQ24650的 TS 引脚需要一个103AT-2热敏电阻与底部电阻并联。 该热敏电阻连接电池并测量电池温度。 它与器件输入端的 MPPSET 热敏电阻分离。 如果无需进行电池温度监测、请将 TS 引脚偏置为 VREF 的50%。

"这与 MPPSET 热敏电阻分开"。 是的、我知道这一点、我们可以在系统/板中有多达两个103AT-2热敏电阻。 只有 MPPSET 热敏电阻是可选的、这个热敏电阻监控太阳能电池板的环境温度、为了对 MPPV 进行温度补偿。  

一个热敏电阻将始终存在、这是存在于锂离子聚合物内的热敏电阻、始终存在、不会出现我们不会感应聚合物温度的情况、聚合物电池组内始终会有一个103AT-2、 到目前为止、根据下图、已建立了两个连接。

我想知道 NTC 接地连接是否不能共享电池连接器的接地连接、只是因为 NTC 接地连接需要连接到模拟接地。 如果是这样、那么具有7个引脚的电池连接器将需要具有额外的引脚、以便能够将 NTC (位于聚合物内部)的接地连接直接连接到模拟接地、而不是电源接地。 首先、我认为将连接器的引脚从7更改为8不会有问题。  

更新：如果根据数据表、上图的 RT2 (或下图的 R10)、电阻器接地(电池 TS)、它确实需要连接到模拟接地、因此 NTC 接地连接也必须连接到模拟接地。 我会将电池连接器修改为8引脚、但关于此器件、我将在下一篇文章中仅发送有关这方面的更新原理图。

此致、

您好、Mike、谢谢。

关于您的评论。

2.我了解您现在应用中对反向电压保护的需求。 不要试图更改计算器、而是将 MPPSET 引脚调节为您希望为输入调节的正确电压(包括任何压降)。 如果您希望面板的输出被调节到18.8V、 您可拥有最大2x0.1V 的压降、将 MPPSET 分压器调节至18.6V。这样一来、在电流较少的情况下、二极管压降将更小、而 MPPSET 的上拉电阻实际上会更高而无法调节。 然而、只需知道最准确的调节将从电池板的输出中获得。

我已经和我的技术经理以及另一位硬件开发同事讨论过这种情况。 我们将移除串联的二极管、将 MMPSET 的电阻分压器直接连接到正输入端、以避免下降并提高精度。 我已经将之前是双向类型的输入 TVS 二极管(对于同一电压之一)更改为单向类型、以便如果向板提供反极性、唯一会发生的是保险丝熔断、 什么不是问题,因为我在输入使用了一个熔丝座为20x5mm 熔丝盒,这是很容易找到和更换。 此外、唯一可能犯向 PCB 提供反极性电源错误的人是我们的技术人员、 也就是说、机会很小、因为我们会用电缆为客户机提供整个系统、他们不会处理到 PCB 连接器的布线、只会连接/分离由我们制作的电缆。 例如，我们将为客户机、使用 GX12连接器的电缆提供电源。 关于这个问题、我认为它已经解决了。  

4.电容情况看起来不错。

好的。

5.在您的计算器之后,我不认为需要 RPC。 计算器中的 Rs 值为576k Ω、或仅为 RPB。

好的。 RPC 被保留。 它是4.7K、由0R 跳线替代。

6.确保将模拟地和电源地分开遵循布局准则。

好的。 模拟接地是否仅具有(相对)宽的布线？ 还是需要一个平面？

是的、我将通过将第8个引脚添加到电池连接器来实现模拟接地、也用于 NTC 的接地连接。

此致。

Michael、谢谢。

2.只要你的输入受到潜在的反向电压保护,你应该是不错的选择。

是的、单向 TVS 二极管、当直接偏置时、我认为其电压不会超过1V、如果我进行一个简单的计算：

(a) MPPV 太阳能电池板= 18.54V
(b) MPPSET = 1.2V
(c) MPPSET 绝对最大负电压=-0.3V
(d)分频比=(18.54 - 1.2)/1.2 = 14.45

(C)*(D)=-0.3 * 14.45 =-4.33V
当直接偏置时(如果电路板反向供电)、单向 TVS 二极管保护输入不会达到-4.33V...

6.它可以是一个小平面,不需要整个板。 有关示例、请参阅我们的 BQ24650EVM。

好的。

明天我会发布更新。

此致。

您好，Mike。

这是电流原理图。

和设计电子表格、如果您需要验证、我会再次发送。

e2e.ti.com/.../PCB_2D00_NB3_2D00_B_5F00_sch_5F00_02.pdf

e2e.ti.com/.../6445.Geo_5F00_BQ24650_5F00_MPPT_5F00_bqstroller-calculation-tools_5F00_V1.5.xls

e2e.ti.com/.../8780.Geo_5F00_MPPT_5F00_NTC_5F00_103AT_2D00_2_5F00_solar_5F00_panel_5F00_Resun_5F00_RSM060_2D00_P_5F002D00_mppTrackingWithBQ24650AndNTCthermistor.xls

下面是当前布局的图片。

3D -顶视图

3D -底部

第1层-顶层

第2层-接地平面

第3层-电源平面+模拟接地平面。 平面之间的间隙/间距为1.3mm。

第4层-信号和接地填充

第5层-接地平面

第6层-底部

我不确定、C7和 C8的接地连接目前是连接到电源地、是否应该接至模拟地？ 图片如下。

谢谢。此致。

您好！

我的原理图审阅如下：

1.请执行所需的栅极电阻计算，以查看您是否能够驱动开关 FET。 栅极电阻过大、您将无法足够快地切换栅极。

我们可以使用跳线通过栅极电阻器生成第一个原型。

我的布局审核如下：

1.看起来 R13的非 VCC 侧连接到任何东西都不行。 它看起来是浮动的。

修复了此问题。

2.请将 C7和 C8连接到模拟 GND。

好的。 停止更新。

非常感谢、我会向您发送 PCB 项目、该项目是在 Altium Designer 中完成的。

此致

您好 Mike。

我如何向您发送特定/私有的 PCB 项目？