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BQ24195使用求助

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我想用BQ24195DIY一个可以充电的台灯,灯用LED串联的。

然后带有充电指示,电量指示,这个我想用双色led做,在台灯刚打开的时候用闪几次灯的方式指示电量。

然后就是准备用STC的单片机控制。我遇到了一些问题,向大家求助一下,麻烦大家帮忙解答一下。

1,BQ24195的升压输出是PMID,但是我看到这个芯片的评估板上BTST和SW连接后有个System Out;然后SYS后面也有个输出,这两个具体是什么?

2,我准备用stc的单片机控制,但是单片机的供电使用电池直接供电还是怎么样?单片机是用5v的还是3v的?还有SDA ACL INT需要上拉的3.3V怎么提供?

3,充电和电量指示灯可以通过单片机来控制,但是具体的电量要怎么检测出来,通过BQ24195的某个引脚还是其他方法?

4,我整个系统只想要一个开关,这个开关放在什么地方合适?因为如果台灯长时间不用的话我想让电池开路,或者尽量消耗很少的电量。

我是一个新手,问题可能比较多,希望能得到大家的帮助,先谢谢了!

  • Hi Tony,

    1,BQ24195的升压输出是PMID,但是我看到这个芯片的评估板上BTST和SW连接后有个System Out;然后SYS后面也有个输出,这两个具体是什么?

    首先,BQ24195的升压输出PMID的设计的功能是为了实现OTG功能,通过USB口对外部提供5V,2.1A充电电流。严格意义上,目的并不是用来提供整体系统供电。因为如果电池选用的是单节锂电池,通常情况下3.4V-4.2/4.34V工作电压,后端系统是3.3V的系统,那么只需要在电池后端加入简单的降压DC/DC或者LDO就可以实现后端系统单片机+LED驱动+上拉的供电了。

    评估板SYSTEM OUT意味着,该PIN为所有后端系统的电源输入,既充电芯片BQ24195实现的降压BUCK电路的输出。一般情况下,所有单片机+LED驱动的供电都由SYSTEM OUT提供。

    SYS PIN提供了电池到SYSTEM OUT的通路,当输入没有插入任何充电设备时,系统供电由电池通过内置电池MOSFET到达系统端。

    2,我准备用stc的单片机控制,但是单片机的供电使用电池直接供电还是怎么样?单片机是用5v的还是3v的?还有SDA ACL INT需要上拉的3.3V怎么提供?

    请通过您使用的单片机厂商或者规格书得到相关信息。需要知道单片机的供电输入范围,一般情况下,是如要在SYSTEM OUT加入一个降压BUCK或者LDO给单片机供电(3.3V)。如果使用单节锂电池,该系统建议使用3.3V单片机。上拉的供电3.3V同之前所说。

    3,充电和电量指示灯可以通过单片机来控制,但是具体的电量要怎么检测出来,通过BQ24195的某个引脚还是其他方法?

    简单和粗糙的电量检测可以通过使用单片机内置的ADC通过采样电池电压来完成,但是由于锂电池电压一般情况下最高到4.35V,如果使用3.3V单片机,需要使用运放进行信号处理,包括处理直流偏置电压等。另外,由于电压和电量并不是线性关系,该方法测量会有较大误差。

    精度高的做法可以使用单独的电池电量芯片类似BQ27441,但是这种芯片一般情况下还是需要单独根据系统使用的电池进行配置,调校。或者可以直接购买电池厂内置了电量计芯片的电池。

    如果您只是以学习为目的,可以使用第一种方法。

    4,我整个系统只想要一个开关,这个开关放在什么地方合适?因为如果台灯长时间不用的话我想让电池开路,或者尽量消耗很少的电量。

    如果整个系统只需要一个开关,建议放在非MCU的供电总线上。因为需要MCU做省电控制,检测,所以MCU是不能断电的。但是可以其他的所有路径上面使用相同一颗电源芯片进行总回路电源管理。如果该芯片还带使能功能,那么可以省掉开关,直接使用芯片使能进行开断。该芯片需要支持低静态电流,比如:TPS62130 

    如果您的LED灯是3串7并或者7串3并,每路20mA,可以使用TPS61165。单片机PWM波控制亮度即可。如果是其他的规格,TI还有各种LED驱动芯片供选择。

    谢谢。

  • 非常感谢你的回复,谢谢!

    如果我不需要USB功能,只用适配器充电,我是不是可以短接D+,D-,然后PMID电容接地,OTG悬空?

    另外我的适配器想用5V的    LED灯是正激3.4V if是70mA    24颗采用全并联方式   ,请问有没有什么推荐的方案或者方法。

  • Hi Tony,

     

    1. 如果我不需要USB功能,只用适配器充电,我是不是可以短接D+,D-,然后PMID电容接地,OTG悬空?

    另外我的适配器想用5V的 。

    如果是适配器5V,不需要独立USB口OTG功能。输入耐压保护18V。默认你的MCU不支持D+/D-检测。

    需要支持充电BC1.2 D+ D-, 可以使用电脑USB充电:BQ24190/BQ24195,OTG不能悬空。一般情况D+/D-在适配器端会做匹配。如果在终端短接,那么就不支持BC1.2协议。可以预留短接,然后D+/D-照常接出去。

    不需要支持充电BC1.2协议D+ D-:BQ24292i, PSEL接地,OTG接高电平或接低电平,但是不悬空。默认适配器输入。忽略电脑USB口充电。

     

    2. LED灯是正激3.4V if是70mA    24颗采用全并联方式   ,请问有没有什么推荐的方案或者方法。

    我不会推荐使用这种方式做,因为对于24路并联而言,如果每路的电流是70mA,那么总电流太大了。而且电池电压工作范围3.4-4.2/4.35V,如果直接连电池,电压不稳定,电流也不恒定;如果使用降压恒流,占空比太高,风险太大。选择一个输入范围覆盖电池电压工作范围的恒流升压芯片会更好。然后使用多颗串联+并联的方式,增加输出电压,减少总输出电流,保证相同功率;输入直接接到电池上,然后再在输入端加上一个大电流导通开关TPS2296x(TPS22962),用来实现完全关断背光。

    比如6路并联,每路串联4颗灯。由于单路70mA这么大电流的方案,并且单路反馈的方案很少,而且电流很大时,电池是否能支持这么大的输出电流而不进入保护模式。方案上可以选择6路并联,但是串联更多LEDs,在减小电流的情况下实现相同亮度。功能上,您可以看一下TPS61176以作参考。它还有一个好处是自带外部隔离 P MOSFET驱动,可以省掉导通开关。

    谢谢。

  • 你好,谢谢你的回复!

    我用24颗全并联是因为layout已经有了,板子已经出来了,朋友给我的。

    你说的占空比高的问题我也注意过,不过后来我在webench里面设计的时候,发现有个lm3401,虽然是1A的最大输出,但是仍然能通过外置mos满足我这个要求,5V输入,3.4,1.68的输出,请问我可以采取这种么?如果有潜在的不安全因素的话,这个因素到底有多大?

  • Hi Tony,

    请你注意输入电压工作范围。

    之前的应用前提都是假设的单节锂电池3.4-4.35V。BQ24195也只是针对单节锂电池的充电方案。

    请先明确方案的电池信息。LM3401最低工作电压4.5V,是不能满足单节电池的方案的。除非前级加升压电路,但是基于效率和工作电流等影响,并不认为是很划算的方案。

    谢谢。

  • 谢谢,是我对BQ的理解不够。那你看我是不是可以这样

    目前用的是两节18650并联,接BQ24195,只用适配器充电。

    然后STSTEM OUT通过降压或者LDO提供单片机(用3.3v单片机)和上拉的3.3v。有没有比较合适的buck或者LDO推荐一下?

    然后再用你建议的TPS61165直接接电池,升压恒流用3串8并,总开关就放在这个路上,然后亮度我想用个电位器旋钮来控制,这样行吗?

    但是这样的话,我开关关着的时候我的电量指示不也会一直工作吗

  • tps61176的输出电流好像不够啊,这个应该不适合我用

  • 您好,

    你的24颗灯,如果完全采用并联的方式驱动,一来驱动方式比较麻烦,可能需要使用升降压电路;二来由于LED一致性的问题,可能会导致亮度不一,然后其中一颗或者几颗的电流较大,最终寿命得不到保证;三来电流较大,电压较低,效率是个问题。

    TPS61176 是六通道,每通道35mA,可以使用两两并联得到三组,每组驱动8个LED串联,可以满足你的功率要求,而且效率可以做到更好。

    谢谢。

     

  • 谢谢

    1,如果用这种8个串联的方法,会需要28V的驱动电压,这个幅度的升压对于单节锂电池来说会不会很影响电池的效率?

    有没有折中一点的方法?

    2,有没有比较适合的LDO或者buck从systemout提供3.3V的上拉

  • Hi Tony,

     

    1. 然后STSTEM OUT通过降压或者LDO提供单片机(用3.3v单片机)和上拉的3.3v。有没有比较合适的buck或者LDO推荐一下?

    请您根据想要的规格去网站搜索,您可以根据输入电压,输出电压,电流等得到规格合适的物料:

    http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/single-channel-ldo-products.page?

    例如:3.3V可以参考例如LDO TPS73601这颗芯片 400mA,LOW DROPOUT,低输入输出压差。

    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps73601.pdf

    2. 我开关关着的时候我的电量指示不也会一直工作吗

    MCU最好支持低功耗深度休眠模式,因为如果专用物理开关进行开断电控制,是需要MCU始终能检测中断的。

    谢谢。

     

  • 我们的LED IC 专门针对这种高的变比做了优化,效率可以做到比较高。

  • 谢谢!

    那我就这样,两节18650锂电(3.4-4.3)并联,输入BQ24195,PMID闲置,SYSTEM OUT接开关,设置最小系统电压3.7v,开关后接tps7333提供3.3v的上拉并给单片机供电。

    另一路,用TPS61176直接接电池,6个通道每两个通道并联,成三通道,然后三个通道每个通道分别串联8颗LED。通过EN脚信号控制开关

    不用的时候开关关闭系统电源,充电指示由STAT提供。此时EN脚拉低,TPS61176不工作

    开关打开,EN脚拉高,TPS工作,点亮LED。 当检测到电池电压过低,再次拉低EN脚,关闭输出。

    请问这样行吗?开关的位置这样合适吗?整个系统还有什么需要改的地方?

  • 你好,我的bq24195接负载有问题,当输出300mA时输出电压PMID从5.10降到4.8V,接600mA负载时PMID降到4.6V,换了1uH的电感,还是没什么大的变化,请问这是什么原因?是外部电路的问题吗?软件好像不能设置输出电流吧?

  • 最近也是在要用这个bq24195的芯片,现在还有几点东西没有搞清楚,一个是关于otg引脚的用法,一个是关于那个d+,d-的自动识别这个功能,

    1.我看的说的是usb host接入的时候,电流可以100ma,或者500ma,这个以otg引脚来确定,问题是我怎么去知道该用100ma还是500ma呢,otg我可以拉低,然后用单片机的引脚去控制高低,但是问题是bq24195的寄存器里面好像没有哪个寄存器可以告诉用户或者告诉mcu,我现在识别出来的是用多大的电流,?

    2也是同样的问题,usb port下默认是1.5a输入,这个和otg无关,但是我好奇的是最大可以支持到3a多好像,问题是我要设置寄存器才能到这么高电流,那么问题又来了,d+和d-的自动识别好像也没有寄存器告诉用户我现在可以用到2a,或者3a,我单片机设置输入的电流到3a依据什么呢?

  • 您好!我用的是BQ24195L,PMID管脚接的是22uf瓷片贴片电容。用3并联的18650电池,PMID输出只要3.6V,插上5V适配器,输出4.65V。不知道什么原因。