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芯片选型：单节锂电池充电，长期挂载充电器

longjie li
Intellectual 361 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24250, BQ24157, BQ24073, BQ24075, BQ24195

请推荐一款单节锂电池充电芯片芯片：

1> 我们有一款产品，使用单节锂离子电池供电，平时的时候会长期的接通充电器，此时需要充电芯片在为电池充电的同时为系统供电。然而，长期接通充电器，听其他的工程师说一般的芯片在充电结束之后并不能彻底关断，仍然有充电电流，这样会充坏电池。

2> 主要注重安全问题，成本不太敏感。

3> 如果能带有充电状态和电量检测更好，如果没有，能不能推荐一款比较简单的电量检测？

4> 是否需要额外的电池保护板？能不能也推荐个型号

请问有没有适合这类应用的充电芯片。额定的输入电压为5V，充电电流不限，电池是锂离子电池，4.2V。

谢谢！

  • 0
    TI__Prodigy 670 points

    推荐使用BQ24250，它是带有路径管理的功能，所以能解决你担心的问题。

    关于电池保护板，你可以向电池厂商资讯下。

  • 0
    TI__Prodigy 285 points

    不知道你的电池容量是多少？对充电IC的要求是仅仅需要外部的设置，还是需要带IIC功能设置charger

    1.TI的IC可以设置termination电流，达到设置值 充电停止，不会有你说的现象

    2.1.25A的可以使用bq24157，IIC控制不带路径管理，bq24250 是2A的charger，IIC和外围单独控制均可以

    3.TI还有2.5A/4.5A的充电电流的BQ2419X，带路径管理

    4.推荐简单的电量管理，可以使用BQ27421，集成了sense电阻，电流为2A

  • 0 回复 Jerrison
    Intellectual 361 points

    您好：

    1、听说使用MOS管作为开关并不能彻底关断，极小的漏电流长时间对锂电池充电会产生危险，不知道这种说法是否正确。

    我们使用的电池是在2000mAh左右的，最大的充电电流为1A。500mA也可以。最终的设计可能会把电流限制在500mA，因为充电时间不是问题。

    我们大概明确了一下要求，希望单芯片能集成路径管理，因为板面积比较小，不想再使用额外的路径管理。

    如果芯片没有集成电量检测功能的话，IIC控制还是没什么必要，越简单越好。

    如果是线性充电IC最好，因为后面是小信号电路。

    关于电量管理，您推荐的这颗芯片在国内好像不是很好买，可能是太新的缘故，有没有在国内应用比较多的，谢谢！

  • 0 回复 Jerrison
    Intellectual 361 points

    希望单芯片能集成路径管理和3.3V LDO（50mA），这样我们能够节省一个外部的LDO。

    BQ24073/5是否能满足我们的需求？

  • 0 回复 longjie li
    Guru 23982 points

    放在功率路径管理后端集成输出3.3VLDO的充电器目前没有这类器件，因为如果固定3.3V输出以后，意味着电池的负载已经单一固定了，其他项目的客户都没有办法用这个器件（指还有其用电池供电需要的项目）,除非你的项目是一个非常大规模的产品，否则半导体厂商不会设计这样但单一化的产品。

    根据你的项目需要还是建议你采用一个之前提到的带有power path的充电器  加一个3.3V LDO的方案。

  • 0 回复 Michael Yang
    Guru 23982 points

    关于mosfet漏电池会影响电池寿命的这种看法，这个是没有影响的，据我了解甚至有的充电器都不会设置充电截止（对于类似在线式UPS的架构）这样保证电池最大化的充饱，我猜测是否你提到的说法是指因为漏电流会导致电池或充电器的max charge timer溢出？但正常的mosfet漏电池是非常的小的，会远远小于充电器和gas gauge以及保护芯片设置的充电状态电流识别门限，所以也是可以排除这种担心的。

  • 0 回复 longjie li
    TI__Genius 11845 points

    你好，如果是电量计量这一块并且对成本不是很敏感的话，可以选用带电量计的电池包，国内挺多厂家都有生产这类电池，常见使用的IC是高精度的BQ27541。这个对于产品开发速度也比较快，系统厂家只需要通过I2C直接读取内容，整个电池电量的校准学习量产都可以由电池供应商完成。想放在主板上的话，除了bq27421/bq27441之外可以选用BQ27510，不过BQ27510使用起来稍微复杂一些（当然精度也会高一些）。

  • 0 回复 Sheldon Cai
    Intellectual 361 points

    最终的结果是我们计划使用BQ24075，因为这个比较容易购买。根据讨论看来长期挂载充电器似乎没有那么危险，我们也实在是找不到更安全的措施了。

    关于电量检测，我们只要求简单的电量检测，准备使用AD来做。

    这阵子找到了一块比较有意思的片子（如下），几乎集成了所有的功能：单键开关，输出稳压，路径，充电，电量指示，状态指示。我觉得还是国内的比较有想法。

    不知道TI有没有类似的高集成度的解决方案。

    http://wenku.baidu.com/view/99fcb544f7ec4afe04a1df45.html

  • 0 回复 longjie li
    Guru 23982 points

    你提到的这个器件在功能上集成度确实非常高，TI用于移动电源方面的芯片是BQ24195系列，与你提到的芯片相比集成的功能没有那么多，BQ24195在功能集成度上没有那么多，但如果相比这两个方案 客观来说还是BQ24195会更加值得客户选择。

  • 0 回复 Michael Yang
    Guru 23982 points

    具体的原因简要分析如下 BQ24195有一个非常新颖的拓扑架构设计，充电的buck电路与OTG 的boost电路是用的同一个电感，有一点类似于双向电源，芯片可以智能切换工作在buck模式还是boost模式（不同于常规dc-dc中的自动升降压的buck-boost拓扑架构，不是指inverting) 而国内的这个片子，在进行1A 充电时是使用的线性架构，从资料来看，这个线性充电器的调整管是内部集成的，那么在1A充电时的调整管功耗会通过芯片发热的形式反映出来；另一个主要的区别在于boost电路的架构，国内的这个芯片还是采用的异步boost，而TI的BQ24195采用的是同步boost的模式，那么在OTG mode下，TI的BQ24195将在效率和散热量上有非常明显的优势，甚至减少50% 的发热量，对于移动电源这样的大容量电池组，如果能够在充电或OTG模式下都能增加使用效率 降低发热量 那么对于整个电芯的使用寿命也是大有裨益的，因为电芯温度越高 老化的速度越快，电芯使用寿命越短。

  • 0 回复 Michael Yang
    Guru 23982 points

    关于电量检测这一块，国内的这个芯片没有具体的描述是采用哪一种测量方法，一般电量检测的方法分为电压检测，库仑计（EDV CEDV)和阻抗追踪几代技术，如果是使用电压检测方法，当电池的负载瞬变时，比如刚接上一个负载，电池由于其容性特征，那么端口电压会有一个大幅度的下跌，而充电时又会有一个突然的上升，此外电池内阻的影响，不同的放电比率下端口电压也不一样，甚至会出现当在带负载时容量显示的灯只有只有1个灯亮，没有带负载以后又变成两个灯亮，通常这种方法的精度比较低，如果采用后两代技术则精度能够达到95%+. 如果楼主你的终端产品是移动电源（power bank)，那么建议你不妨看看TI的BQ24195/L是否能够满足你的需求。