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[参考译文] BQ25616:仅电池模式下的断续模式(BQ25616J)

Guru**** 2390755 points


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/1355027/bq25616-hiccup-mode-bq25616j-in-battery-only-mode

器件型号:BQ25616

您好!

我还会提出一个与充电器 IC BQ25616J 相关的技术问题。

请查看随附的简短描述"FT801943P-2P_1400m Excel 测试"以及一些支持 Ah_Load 测量结果文件。 您可以通过更改轴选项边界来放大。

我们使用一些更高的负载电流进行测试、作为电池最坏情况的负载测试。 充电器输入侧(VBUS、VAC)未供电。 才需要电池。 这不是正常情况、该测试仅基于电池、但我们必须在单元内完成、包括我们的充电板。 不管怎样、充电器 IC 上没有相关的温升、但存在一种断续模式行为、我希望更好地理解该行为、而我又不理解该行为的数据表。

连接负载后、电池电压下降、一段时间后、BATFET Q4关闭。 确实是 BATFET 而不是电池的 PCM 中断。 然后、它再次启动并进一步关闭、处于断续模式。 关断时间在大约100ms 的范围内。 您可以在 Excel 文件的单独工作表中的原始数据"所有数据"中看到该数据。

您能告诉我在充电器 IC 中触发此行为的是什么吗?e2e.ti.com/.../FT801943P_2D00_2P_5F00_1400mAh_5F00_Load_2D00_test.pptxe2e.ti.com/.../Batt-01-additional-meas-points.xlsx

看起来、如果 BAT 引脚(12、13)上的电压低于3.2V、则会触发 BATFET Q4关断。 一旦由于负载切断而导致电压升高、Q4会自动导通、依此类推。 这是芯片的众所周知的行为吗? 请告诉我、我可以从数据表中的什么位置了解这一点?

提前非常感谢您的帮助。

此致

格哈德

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    大家好、Gerhard、

    根据"Chg IC Vol"测试点、BAT 电压实际上在从电流消耗中下降。 我怀疑这可能不是开尔文检测点、并且实际 BAT 引脚电压会下降。 V_BAT_DPLZ 的最小值为 2.18V、最大值为2.62V、可能会跳闸、从而关闭 BATFET。 这似乎只是在电池电压降低时发生的。 是否有可能用更低的电池电压和更低的电流消耗重现此行为?

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    您好,Mike Emanuel!

    感谢您的反馈。

    "Chg IC Vol"不是开尔文检测点、但我认为它并不是真正需要的。 TP506与充电 IC BAT 引脚之间的距离非常接近、不会有额外的压降。 测量点"Batt Volt Conn"是一个开尔文检测点。 在所有测量时、TP506处的电压开始快速降至约3.2V (" Chg IC Vol")。 不明白为什么它在电池充满电时快速下降、11秒后不能出现这种情况。 然而、"Chg IC Vol"进一步下降、直到2.28V。 在该点 Q4似乎关断时、负载被切断、"Chg IC Volt"立即增加到4.1V。 但是、Q4不会像数据表告诉我们 V_BAT_DPLZ 是否会触发一样保持关闭状态、即使不插入输入源、Q4也会在90ms 后再次开启、并保持在断续模式。 另请参见 Excel 文件中的工作表"所有数据"。 未插入输入源。

    我附上了一个通过纯电阻负载完成的测量结果。 电流约为3.5A。 "Chg IC Volt"和"Batt Volt Conn"之间的电压差平均为150mV。 这意味着这些测量点之间的平均电阻约为40mohms。 15mohms 与 Q4有关、插头和插座各为10 Mohms、迹线为5 Mohms。

    根据图、无论出于何种原因都有可能达到 V_BAT_DPLZ 范围且 Q4关闭吗?

    由于 Q4关断后 BAT 引脚上的电压会立即升高、因此即使没有输入源、Q4也可能非常快速地导通?

    谢谢你。

    此致

    Gerharde2e.ti.com/.../Batt-05-fix-resistor-10-seconds.xlsx

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    大家好、 Gerhard、

    该保护机制假设电池电压持续低于 V_BAT_DPL 以锁闭 BATFET。 但是、所呈现的情况表明、BAT 电压因重负载而显著降低。 在使用您报告的2.28V 锁存 BATFET 后、该器件会上升至高于 V_BAT_UVLOZ 并再次开启该器件。 同样、是否有可能以较低的电池电压和较低的电流消耗重现此行为? 相同的电池电压和更低的电流消耗会发生什么情况?

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    您好,Mike Emanuel!

    您希望使用哪种较低的负载电流值? 约为2.5A? IC 应能够处理3A 电流、对吧?

    我们知道、BATFET Q4在 VSYS 方向的电池浪涌电流(>9A 超过100us)或电池侧发生短路时肯定会锁存。 但在上述情况中、一旦负载被 Q4切断、由于"Chg IC Volt"的快速上升、Q4再次导通。 这种高于 VBAT_UVLOZ 的增加可能快于 Q4的锁存延迟时间。 我们不太担心该行为、但数据表中未对其进行介绍。

    请告诉我执行测量的预期电流值。

    谢谢你。

    此致

    格哈德

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    大家好、Gerhard、

    这并不是器件在这种情况下可以处理的电流大小。 它大约是器件在 BAT 引脚处由于电流路径中的寄生电阻而看到的压降。 然后、这是关于电压放松到整个电池电压、然后再次拉取电流。

    此电流将是您的电路板和应用所独有的。 我仅建议您在相同的电池电压下拉取大约0.5A 的电流、看看是否发生这种情况。 如果您仍然明显看到"Chg IC Vol"骤降、则表明电流路径中的电阻需要优化。 这肯定会在相反的方向影响充电效率。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    您好,Mike Emanuel!

    我预计0.5A 电流下不会出现任何问题、但我们会检查。 不幸的是,它只能在下周开始。 我会随时通知您。

    谢谢你。

    此致

    格哈德

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    大家好、Gerhard、

    我正在等待您的回复。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    您好,Mike!

    请在幻灯片4至9中找到所有测量结果。 在幻灯片4中、已在0.5A 负载下使用充满电的电池、并且一切均处于稳定状态。 之后、电池已进一步放电并进一步放电、以达到相关的电压电平。

    在2.4V 电压下、BATFET Q4会关断但不保持关断状态、而是会在负载切断且电池电压立即上升到 VBAT_UVLOZ 以上时开始某种断续模式。 在电池电压不超过2.5V (VBAT_UVLOZ)之前、断续模式会一直保持运行状态。 然后 BATFET Q4保持关断、直到连接输入源。

    e2e.ti.com/.../6864.FT801943P_2D00_2P_5F00_1400mAh_5F00_Load_2D00_test.pptx

    这种断续模式在数据表中没有进行描述、但您能否确认 芯片的行为是 这样的?

    谢谢你。

    此致

    格哈德

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    大家好、Gerhard、

    这只是证实了我的假设。 电池和 BAT 引脚之间的电阻过大。 在电池充满电时、0.5A 轻负载不会导致 BAT 引脚降至阈值以下。 即使电池电压较低、也不会发生这种情况、因为 SENSE 引脚保持在2.9V 以上。当 SENSE 引脚低于2.9V 时、我们可以看到会发生这种情况。

    请减小电池和 BAT 引脚之间的电阻。 可能需要将 BAT 电容器移到更靠近引脚的位置、我没有看到布局、因此我不确定这是否也是问题所在。

    您更正了、数据表中未显示此内容。 在某些应用中、负载电流会将 BAT 引脚拉低至低电平、导致 BATFET 关断、然后在电压释放时重新导通。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    您好,Mike!

    我未看到充电器 IC 的电池"+"和 BAT 引脚之间的电阻过高。 请参阅以下屏幕截图。 电容 C507在引脚13、14处极为靠近、电池连接器 CN501在充电器芯片上并排。 数据表中建议使用宽而短的迹线。 无法进行更近的布线。 过去甚至可以在德克萨斯州对布局进行审查。  

    您期望哪个电阻值?

    谢谢你。

    此致

    格哈德

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    大家好、Gerhard、

    如果在施加0.5A 负载时电池检测电压下降了175mV、则电阻约为350mOhm。 无论是在 PCB 中、在电池的导线上、还是由电池本身导致、这都是一个显著的电阻压降。

    结果清楚地表明、在较轻负载和高电池电压下、不会发生这种情况。 该事件在高电池电压、重负载和低电池电压、轻负载下发生。 请调整您的总环路电阻。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔

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    您好,Mike!

    很遗憾、我不明白您提到的175mV。 根据我演示中的幻灯片7、电池单元(红色曲线)与充电 IC 的 BAT 引脚(黄色曲线)之间在0.5A 电流下的压降仅为50mV。 它只是100摩姆。 您能进一步解释一下吗?

    谢谢你。

    此致

    格哈德

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    大家好、Gerhard、

    请注意、相关测量是使电池电压放松至欠载电池电压。 如果您取曲线之间的差异、则不会捕获全阻抗压降、只是其中的一部分。

    幻灯片7显示、CHG_IC_VOLTAGE 在弛豫时从2.40V 变为2.75V。 也就是175mV 除以0.5A、等于350m Ω。

    实际上、幻灯片7显示 CELL_VOLTAGE 根据关系从2.45V 变为2.575。 这是125mV 除以0.5A、等于250m Ω。

    值得注意的是、这些值并不代表全阻抗压降。 我们实际上并不知道电池单元的放松电压、因为在再次汲取电流之前电池单元未完全放松。 也就是说、电池电压不是稳定状态、但仍按 RC 时间常数按预期增加。

    此致、

    迈克·伊曼纽尔