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[参考译文] BQ25798:能量收集电池充电供电 IC 建议/系统设计帮助

Guru**** 2386600 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25505, BQ25606, BQ25570, BQ25798, BQ25504, TPS61120, BQ25176M, TPS61099
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/1457190/bq25798-energy-harvesting-battery-charging-power-supplying-ic-recommendation-system-design-help

器件型号:BQ25798
主题中讨论的其他器件:BQ25606BQ25570、、 BQ25504、BQ25505、 TPS61120BQ25176M

工具与软件:

我正在尝试为高度受限的低功耗可穿戴设备设计电源系统。 该系统基本上由简单的锂离子/锂聚合物电池供电。 可通过 USB 主机或微型太阳能电池添加能源。 系统应始终通电、任何多余的可用电量都应为电池充电。

  • 输入 USB-C :图≤5.5V 英寸
  • 输入太阳能电池 :MPPT 输入。 可能的不同器件为0.69–5.53V、25–30mW Pmpp。
  • 输出系统 :5.0V 和3.3V、≤0.2A (通常为5–100μA)
  • 五天 :锂离子/锂聚合物、图3.0-4.2V、可能是–100 mA 15
  • 输入电源首先为常开系统供电。 如果需要更多的电力、电池将消耗以满足要求。 如果有更多的电量可用、则多余的电量将为电池充电。

如电池的集成式"电量监测计"等铃音和口哨声是可选的、但也是可取的。 可以接受的折衷包括必须通过对输入电压/阻抗进行测试编程来"手动"实现 MPPT、具有高静态电流、使用 LDO 代替开关稳压器(只要效率不是太低)等。

我意识到、现有的单个集成解决方案可能无法满足我的需求、但空间非常重要、因此 BOM 数量和占用空间必须都保持较低。 比如、两个芯片和几个无源器件就可以了。 三个芯片和4mm 电感器不太多。 如果较小/较简单的解决方案仍然有效、则首选较差的解决方案。

也许有一个部分可以管理从太阳能或 USB 进行电池充电、并从集成式 LDO 输出3.3V 电压、然后有一个小型开关稳压器来为以该电压轨串连的5V 电压轨供电? 或者也许可以使用集成了电池充电和两个开关转换器的 IC、然后使用理想二极管来选择 USB 或太阳能作为输入?

我一直在努力寻找有用的部件(来自任何供应商)。 PMIC、能量收集、电源路径、电池管理和电池充电芯片之间的功能有许多重叠、如果不仔细研究每个器件的数据表、可能出现的许多 TI 器件之间的细微差异并不容易明显。 例如 BQ25606看起来是相关电路、但第11页的最低 IINDPM 是505mA、这远高于太阳能电池板所能提供的、我想这个芯片无法正常工作吗? 或者 BQ25570、好像是为低功耗太阳能器件设计的、但实际上需要两个与芯片本身一样大的电感器、而且除此之外还有很多元件。 也许是 BQ25798? 我只是不知道。 在过去的一个星期里,我已经在许多设计中找到了一半的部分或另一部分,只是发现了一些交易的属性。

我正在申请对整个电源系统的理念、使用可能也适用于设计限制的相关 IC。 提前感谢您!

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    您好!

    对于 低电流应用、BQ25570、BQ25505和 BQ25504是可选器件(但控制拓扑增强)。 BQ25798用作5A 充电器、是一款4开关降压/升压充电器。

    此致、

    Mike Emanuel

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    尊敬的 Agatha:

    哇、这很艰难。 借助如此低的太阳能电池板、可通过<=4.2V 的电池提供高达4.2V 的充电电压和5V 的输出、您将需要至少2个升压转换器、这需要2个电感器。  电池充电器输入也需要太阳能电池板具有某种形式的 MPP。  BQ25798最小输入为3.6V、具有高 Iq、因此不是理想选择。  下面是一个想法。  TPS61120很旧、但具有集成式升压转换器和 LDO。  遗憾的是、TI 没有 BQ25798的低功耗降压/升压版本。

    只是想知道终端应用是什么?  您正在使用哪些太阳能电池板?

    此致、

    Jeff

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    你好 Jeff、谢谢您的回复。

    我同意使用两个升压转换器(1个升压转换器至5V 转换器和2个 LDO 以恢复⟨⟩μ A 电池电量和3.3V 电压是可能的、但效率可能太低)。 关键是要降低整体占用空间。

    根据检测 ADC 是否启用、BQ25798 IQ 似乎为17μ μ A 或540μ μ A;前者没问题、后者不行。 3.6V 应该可以。 但是、我很快就不会使用 BQ25798、因为它更大、并且晶圆厂的采购报价昂贵。

    我想我明白您在原理图中正在做什么、但对于我而言、为每个电源输入路径配备单独的电池充电器似乎很奇怪。 肯定我们想以某种方式将它们合并? 至少、三个 IC 和两个电感器会非常不舒服。 有一点可能有用、即5V 电压轨仅在某些峰值负载期间使用、因此对于3.3V 电压轨而言、效率的重要性要高得多。

    终端应用是定制的智能手表、它利用典型的连接特性来实现"实用"功能、例如 ToF 传感器和闪光灯。 对于太阳能电池板、我们正在查看 IXOLAR 系列、特别是像 KXOB25-02X8TF-TR 这样的器件

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    尊敬的 Agatha:

    我同意这不是最节省空间的参考设计。  遗憾的是、TI 没有这么宽输入电压范围的升压充电器。  此外、虽然798 SYS 输出似乎可以提供5V 电压轨、但它无法跟随电池达到稳压(4.2V)。  如果您可以将5V 要求降低到4.3V、则可以使用 1.5mm x 1.5mm 的 https://www.ti.com/product/TPS61098、 其封装比 TPS61120更小。  尽管我尚未对此进行测试、但在理论上、您可以使用  尺寸为2mm x 2mm 的小型低成本升压转换器 (如 www.ti.com/.../TPS61099)、它不具有 MPPT、不能对输入电容器进行脉冲充电(因为它会由于电池板崩溃而开启和关闭)、并将其用于具有 VINDPM 的线性充电器、如 BQ25176M 电池充电器。  我们大多数充电器都具有 VINDPM、这是一种防止输入源崩溃的输入电压调节环路、也是 MPPT 的基础。  因此可能会有一个新的选择  

    此致、

    Jeff