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[参考译文] BQ27426:将 GPOUT 接地以简化布线

Guru**** 2494635 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ27427, BQ27426, BQ27220

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/1473722/bq27426-connecting-gpout-to-ground-to-simplify-routing

器件型号:BQ27426
主题中讨论的其他器件:BQ27427、、 BQ27220

我们希望使用  BQ27426YZFR 产品中使用电池电量监测计、但非常小的 DSBGA 封装使问题变得复杂化:为了对 VSS 引脚进行布线、我们需要选择一个更加昂贵的 PCB 制造商、这家制造商能够实现更小的走线宽度和更严格的照明、或者能够在焊盘中实现过孔。 我们的产品需要具有很强的竞争力、因此我们无法承受 PCB 成本的增加。

 BQ27427电量监测计(具有集成 Rsense)在技术上可解决我们的问题、因为中央 VSS 焊盘可连接到附近的另一个 VSS 引脚。 这样就消除了在两个外部焊盘之间布置小迹线的问题。 遗憾的是、我们的产品 可能会在短时间内(至少500ms)消耗高达5A 的尖峰、这高于集成式检测电阻的最大额定值。

我的想法是使用 BQ27426YZFR 并通过 GPOUT 引脚路由 VSS、如下图所示:

我们不会将电量监测计置于关断模式(我没有看到用例、我们的产品有电源开关)、因此我不需要 GPOUT 就可以退出关断模式。 我们也不需要 GPOUT 可以提供的 BAT_LOW 信号(因为我们可以从 I²C μ s 读取充电状态)。 最后、GPOUT 是开漏输出、因此不存在短路风险。

但是、数据表建议在不使用 GPOUT 时添加一个上拉电阻器:

 我能否安全地将 GPOUT 连接到 VSS 并在其上面布线? 我不希望最终导致故障电量监测计进入怪异的状态、因为它在该引脚上感觉很低。

此致、

Marco Cipriani

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    尊敬的 Marco:


    为了更好地帮助您在这种情况下,您可以附加不同格式的图像,我们不能从我们的终端查看它们  

    谢谢!
    艾伦

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    大家好、我修复了图片、请告诉我 GPOUT 引脚的相关信息、我需要这些信息才能继续 PCB 设计

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    尊敬的 Marco:

    这是一种路由 GPOUT 引脚的可接受方式。

    谢谢!
    艾伦

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    你好、Alan、谢谢。 最后、我决定 进行低侧电流检测、因此我可以将 VSS 路由到 SRN 引脚、如下所示:

    根据我在论坛上其他帖子的理解、电量监测计不是针对低侧感应进行"表征"、因此我将尝试使用 BQ27426样片来测试此电路。 对于在此配置中使用电量监测计、您有什么建议或警告吗?

    如果这样不起作用、我将回到 VSS 到 GPOUT 的布线。

    此致、

    Marco Cipriani

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    尊敬的 Marco:

      尽管系统可以按照上述方式对其进行路由、但强烈建议不要对其进行路由、因为该芯片在很大程度上取决于对地的直接连接。 我将在原理图阶段按照下图进行操作。

      此外、在再次查看先前的原理图后、在系统中通过 GPOUT 进行 VSS 布线似乎应该可行、但您将运行高风险和较低的奖励结果、其中您可以将中间唤醒信号传递到芯片。 大多数 PCB 晶圆厂应能够处理在引脚之间布线或在焊盘下方或在焊盘旁边放置过孔以将 VSS 连接到 GND 所需的容差。

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    Alan、您好!

    我有一点关心的是在哪里连接 VSS 引脚。 我看到了您发送给我的"典型应用"原理图、但我认为有些东西已关闭:如果 VSS 连接到系统/负载接地、那么电量监测计将 在其 SRN 引脚上看到负 电压、因为电量监测计基准的电势更高(通过10mΩ 电阻器的2A 电流= 20mV、不大、但也不为零)。 如果即使 SRN 低于零、电量监测计内部的模拟电路也能够准确测量电流、则没有问题。 并非每个差分放大器都可以在一个或两个输入低于接地值的情况下进行测量。

    这就是我选择将 BQ27426 VSS 连接到电池接地而不是系统/负载接地的原因、这解决了 SRN 低于零的问题。 最让我困惑的是、德州仪器(TI)的表现 与我 在其他电量监测计中的完全相同。 例如、以下是 BQ27220电量监测计的参考原理图(与 BQ27426非常相似、但使用 CEDV 算法而不是 ImpedanceTrack):

    您可以清楚地看到、电量监测计的接地端连接到电池的负极端子(与我的原理图中相同)。

    现在我已经对此进行了更多的思考、我意识到将 VSS 连接到电池接 地的问题:电量监测计将 SDA 和 SCL 线拉至接地以下(又是20mV @ 2A)。 从技术角度而言、-20mV 完全处于 微控制器 GPIO 的限制范围内、因此 没关系。 但是、如果微控制器和电量监测计决定同时将 SCL 或 SDA 拉低、因为在时钟拉伸期间可能发生这种情况、检测电阻将会短路、2A 将流过 I2C 线路。

    总之、如果可以确认电量监测计能够以低于地电位的 SRN 工作、我将按如下方式修改原理图:

    此致、

    Marco Cipriani

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    尊敬的 Marco:

    R Sense 电阻器用于通过具有已知电阻并能够确定进出电阻器的电压来测量系统内的电流。  SDA 和 SCL 不应拉至低于接地值、因为电池和芯片的所有接地都与 IT 参考相同、即为零、这意味着它不能低于系统接地值。 根据下面第16页中的低侧原理图、您当前的原理图设置方式是正确的。  



    第16页
    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq27426.pdf?ts = 1740515090222&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FBQ27426


    谢谢!
    艾伦