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BQ24610在稍低输入和无电池状况下输出异常

Other Parts Discussed in Thread: BQ24610, TPS40210, TPS40210EVM

       楼主使用BQ24610在稍低输入和无电池状况下输出异常,但是对其功能以及如何使用不太明白,故发帖求助:BQ24610按照参考设计做了一款3节锂电池(充电电压12.6V)的充电电路,当input>13V,插入电池,整个系统可以正常工作,状态指示也是正常的;但是由于在车载应用时有可能不插入电池,且input由铅酸电池供电,有可能低于12V,这个情况下BQ24610的system端的电压只有不到11V且不太稳定,发现ACDRV会有个25HZ的梯形脉冲,BATDRV上面也有类似的脉冲。按datasheet来讲,一旦VCC电压正常后(12V左右,此时没有插入电池),ACDRV就可以正常打开P-MOS,system直接由input供电。但是我的电路却不是如此。

帖子链接如下所示:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/battery_management/f/35/t/13926.aspx

            对于楼主的问题,大家可能怀疑是PCB出现了问题,但是楼主对PCB确认后,描述如下: Layout都有按照建议来做,且相关的注意事项也照做了(比如关键器件尽量靠近IC等)。关键是我输入大于设置的充电电压时,IC的各个状态都显示正常,插入电池后也可正常充电。如果我的应用不是在车载上(<=12V input),我也就不纠结于这个问题了。不知BQ24610对于低输入的情况是否要另加格外的设计,或是还有其他什么layout没有考虑周全的地方?

          TI FAE: 解答了楼主的问题:ACDRV驱动其中有一条重要条件,就是ACN引脚和SRN引脚间至少要有200mV的压差,否则,IC内部的迟滞判断电路将不能清楚判断。你谈到你出现此问题时的输入电压大概在11-12V时,而充电器没接负载时理论输出电压将是12.6V,所以很有可能是此原因造成的,而在13V输入时,此时ACN和SRN间压差将会是13-12.6=400mV,所以此时会是稳定的。另外,有点建议,本IC是个Buck降压充电芯片,你所需的是给3节电池充电,因此需要的充电电压是12.6V,但是你所提供的输入电压将会低于12V,甚至到11V,这样是实现不了降压的,也就是说你直接用此充电器在汽车上充电,肯定是不稳定的。如果你要设计为可以用在车载上的,给3节电池充电的充电器,强烈建议你再在此充电器的前端再加个升压电路,先将汽车上提供的12V左右的电压升压到比喻15V,然后再接入这个充电电路,那么将是一个很普遍,并且非常稳定的,完整的车载充电解决方案。

            在TI技术人员推荐的方案中个,提到了前级增加升压电路的办法,不过这样设计就复杂很多了:至于你所建议的Boost电路,之前也设计增加过,但是由于cost原因,以及板子发热量较大的缘故,后来取消了。因为我在车载上应用时,绝大部分时间都是只给给system供电(电压低点无妨),给电池充电只是附带功能,且允许电池有充不饱的情况存在,所以没加boost电路。

            最终TI的技术人员推荐了另外一款低压输入的芯片:如果需要较大功率的,TPS40210可能适合你!该芯片满足4.5V--50V输入,8-14V输入,24V 2A输出都有现成典型线路可供参考!如要改成14-15V输出,你可以用Ti网站上的WebEnch直接进行仿真设计得到参考线路!

             以上就是对于楼主使用BQ24610在稍低输入和无电池状况下输出异常的回答。我们可以好好学习一下。

           那么BQ24610 究竟是一款什么样子的芯片呢?我们该如何正确的使用BQ24610 来设计电源呢。这些都是我们在设计中需要学习的问题,下面我们就一起去学习一下BQ24610这款芯片的详细功能,看看其输入输出的基本要求,如下图所示,是BQ24610的封装结构图:


     关于BQ24610的封装,其实就是很简单的24PIN的结构,整体的设计非常简单,下面我们来看看BQ24610的的输入输出参数,如下图所示:

            那么对于前面所提到的ACN,以及SRN的要求是怎么样的呢?我们可以参考下面的图,如下图所示:

         从上图,我们可以看出来,如果不能够满足上面所说的ACN和SRN之间的200mV的压差,输出是无法保证的,也就是工作不正常了。这个主要是由于BQ24610的拓扑为同步BUCK决定的。只能够降压输出。如下图所示:

            我们再来看看TI技术人员推荐的TPS40210,封装结构图如下所示:

          我们再来看看TPS40210的应用参数,如下图所示:

          从TPS40210的应用参数来看,其输入电压范围最低可以达到4.5V,完全满足楼主11V的输入电压要求。设计起来是没有问题的。我们再看看TPS40210的应用电路,如下图所示:

            以上就是关于BQ24610在稍低输入和无电池状况下输出异常的相关问题的分析学习,以及使用TPS40210的应用的一些问题,与大家分享一下。

  • 对于用BQ24610在稍低输入和无电池状况下输出异常问题,主要是输入电压太低了,其解决办法总结起来也就是两点,一就是前级增加一个BOOST电路。不过实现起来在成本以及复杂度上都比较麻烦,另外的一个解决办法,就是使用BOOST的芯片了,也就是TI 推荐的TPS40210。

  • 对于TPS40210的相关设计,我们还可以参考TI的在线设计软件,也就是WEBENCH,这个款软件可以进行原理图的生成,参数的优化,以及平衡成本,性能等很多功能,下面就是TPS40210的WEBENCH方案:

  • 对于TPS40210的相关设计,我们还可以参考TI提供的评估板:TPS40210EVM,相关的资料链接如下所示:http://www.ti.com.cn/product/cn/TPS40210/toolssoftware。大家在电路设计,以及问题调试的时候,都可以参考一下,对于我们有很大的帮助。