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[参考译文] BQ25798：多端口双向 USB-C PD 充电器实现

admin
Guru**** 1989765 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25798, TPS25751
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/1445357/bq25798-multiport-bidirectional-usb-c-pd-charger-implementation

器件型号：BQ25798
主题中讨论的其他器件： TPS25751

工具与软件：

您好！

我正在进行一个项目、该项目基于4s 电池配置(14.8V @ß 5000mA、4s)、为便携式设备构建一个多端口、双向 USB-C PD 充电系统(支持高达20W 的快速充电输出)。 对于市场上其他一些双向的降压-升压 IC、我有一个可以使用的方案、但是厂家在火堆上浇油、他们的芯片有点贵。 想知道德州仪器(TI)是否有一个 可以满足以下操作标准的良好替代实施或 IC 集：

  1. 两个双向 USB-C PD 充电插座、支持高达20W 的最大输入/输出。 这两个端口都应该能够为便携式设备(手机、平板电脑、气垫等)快速充电、并且与 Qi 无线电源发送器兼容。 这两个端口还应该能够从兼容的交流/直流适配器获取电源、以便为系统的4S 电池组充电。
  2. 当一个 USB-C 端口从插座取电时、另一个 USB-C 端口和输出应用在电池充电时仍应正常运行。 这就是我所理解的智能"负载共享"功能。 理想情况下、如果两个端口都接受不同电源的电力(可能是端口1处的插座和端口2处的太阳能电池板)、则系统可以同时从两个端口安全地为电池充电。
  3. 当没有来自插座的电源时、所有输出端口都应该能够从电池组取电；但是、 在正常运行期间、某些输出可能并不总是处于使用或激活状态。

BQ25798似乎是单端口 USB-C PD 充电解决方案的出色解决方案、但我不确定如何安全/轻松地将多个 BQ 菊链在一起以获得具有负载共享的多端口解决方案。 是否需要研究任何芯片组或电路配置、以便使用 BQ25798等芯片实现此类功能？

此致！

最大值

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    TI__Guru**** 1989765 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。

    尊敬的 Max：

    BQ25798只能在正向/充电/灌电流模式或反向/OTG/拉出模式下从其两个输入之一运行、而不能同时运行。 BQ25798无法直接与 USB-C 通信、需要使用 TPS25751等端口控制器来与 USB-C PD 进行交互。  在 https://www.ti.com/tool/USB-PD-CHG-EVM 01上、TI 提供了结合这两款芯片的参考设计。  您能否提供负载共享、菊花链创意的方框图？   

    此致、
    Jeff

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    TI__Guru**** 1989765 points
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    尊敬的 Jeff：

    感谢您的答复。 我熟悉您链接的 EVM、并且我已成功使用它 来演示 单端口充电解决方案。 但是、我想知道是否有一种简单的方法可以将 BQ25798与合适的 Type-C 端口控制器(TCPC)配合使用、实现多端口解决方案。 我附上了一个非常简单的 方框图 、其中包含我想满足的充电器设计要求的所有电源路径。 这些图中使用的小方块是 BQ + TPS 芯片组的抽象层。 例如、在拉电流/灌电流模式下、一个 USB-C 端口需要能够从外部拉电流获取电力、并向某个 MCU 发出信号(即其当前处于灌电流状态)、然后在满足这一条件时、仅允许另一个 USB-C 端口用作为其他外部器件供电的源。

    我的问题如下：

    如果满足特定条件、外部 MCU 能否轻松地读取/写入/覆盖/阻止给定 BQ25798芯片的工作模式？ 这将是一项至关重要的功能、例如、如果用户尝试将两个 USB-C 端口用作受电方以对电池系统进行"双充"。 理想情况下、我们希望始终将有源灌电流的总数限制为1、从而防止这种情况发生！

    BQ 芯片能互相通信吗？ 它们是否能够通过外部 MCU 间接地相互通信？

    如果您对图有任何疑问、请告诉我。

    此致！

    最大值

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    TI__Guru**** 1989765 points
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    尊敬的 Max：

    我无法访问您的 google doc.  您可以重新发布为 pdf 吗？

    关于您的问题、BQ25798仅是 I2C 目标器件、需要主机软件或端口控制器固件来对其进行 I2C 读取/写入。  此外、它们具有相同的 I2C 地址、因此您需要一个 I2C 开关与同一 I2C 总线上的每个充电器进行通信。  

    USB-C PD 端口的基本问题可能会迎刃而解、因为 USB-C PD 团队会将其放入。

    此致、
    Jeff

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    TI__Guru**** 1989765 points
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    尊敬的 Jeff：

    感谢加入 PD 团队！ 我已将 PDF 附在此处。

    e2e.ti.com/.../Power-Paths-for-TI.pdf

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    TI__Guru**** 1989765 points
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    您好！  

    最佳解决方案可能是使用多个 TPS25751 USB PD 控制器。 此器件具有适用于 BQ25798的集成控制功能、但仅限有单个 USB-C 端口可为电池充电器充电时。 如果您有多个 USB-C 端口都连接到同一电池充电器、则需要使用 MCU 通过 USB-C 端口控制电池充电

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    TI__Guru**** 1989765 points
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    您好、Adam、

    感谢您发送编修。 我可以完全看到、从可能的 多个 USB-C PD 端口中的1个为电池充电可实现此功能、但单个 BQ25798是否能够同时为两个 TPS25751 PD 端口供电、尤其是当每个端口提供高达18-20W 的功率时？ 我怀疑如果 BQ 能够处理高达6A 的电流、这可能仍然可行？？ 但我仍然不清楚拉电流/灌电流模式如何通过 单个 BQ 芯片将一个端口作为灌电流为电池充电、而 另一个端口充当某个外设的源？ 如果 BQ 被占用、通过一个端口为电池充电、我想知道如果用户要求、我是否可以在单个 BQ 芯片上配置 VSYS 以将另一个端口作为源运行、但我是否不需要板上至少一个其他双向降压/升压转换器来满足这种情况下外设的 PD 要求？

    此致！

    最大值

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    TI__Guru**** 1989765 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。

    尊敬的 Max：

    BQ25798用于在反向/拉电流模式下为其电池充电、或在反向/拉电流模式下将电压调节回 VBUS。  但是、其在反向/拉电流模式下的输入必须来自 BAT 引脚。  因此、在灌电流/拉电流图中、拉电流 BQ IC 必须连接到正向/充电模式 BQ 的 BAT (首选)或 SYS。 这是可以实现的、但需要多个开关。  换句话说、如果您只有一个电池和多个 BQ、每个 BQ 都连接到自己的 USB-C 端口、并且所有 BQ 都连接到同一个电池、则 可能实现此目的。  

    此致、

    Jeff