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BQ24030: 关于BQ24030型号芯片的使用疑惑

z zh
Prodigy 10 points
Part Number: BQ24030
Other Parts Discussed in Thread: BQ25188, BQ25185

各位好，我对TI的BQ24030芯片有一些疑惑，因为我个人接触硬件不是很久，也麻烦大家可以解答我以下问题：

（1）BQ24030的AC引脚是否可以接入太阳能板进行供电，如果可以，其输出电压范围是否在4.35V~16V之间、100mA~2A之间？接入太阳能板的话要怎么让太阳能板达到类似MPPT的功能？

（2）对于芯片上的USB引脚是否可以由我直接画的PCB上接入的TYPEC进行5V供电，我再直接对芯片设置500mA的USB限制电流？

（3）芯片上的一些状态引脚是否可以直接悬空，例如引脚USBPG、ACPG以及TMR、LDO、TS在不使用这些功能时是否可以直接悬空？

（4）对于OUT引脚的输出电压是如何计算的？如果后续电路的IC芯片都是需要3V3的工作电压，我是否最好再加一个BUCK-BOOST电路进行稳压？

（5）我的使用场景是对传感器节点进行供电，其中节点模块携带有单节电池，并通过TYPEC和太阳能进行充电，TYPEC输入为主要的电池充电电源，这种场景下用这款芯片应该没问题吧？或者有没有其他更好的选择

  • 0
    TI__Genius 14790 points

    感谢您对TI产品的关注！
    关于你的咨询，我们正在确认你的问题，稍后回复您。

  • 0 回复 FRANK1
    Prodigy 10 points

    我这边按照我的想法画了一下原理图，也麻烦您帮我看一下有没有什么不妥的地方

  • 0 回复 z zh
    TI__Mastermind 30815 points

    您好，

    感谢您的咨询。 我需要一些时间来回顾这一点、并将在本周内与您进行跟进。

  • 0 回复 z zh
    TI__Mastermind 30815 points

    您好，

    (1) AC 引脚的电压范围为4.35V 至16V。 AC 引脚的最大输入电流为2A。 BQ2407x 系列和 BQ2518x 系列具有一个被称为"输入电压动态电源管理(VINDPM)"的特性、该特性可以动态调节输入电流以防止输入电压降至 VINDPM 阈值以下。 这是一种类似 MPPT 的功能、在具有太阳能电池板输入源的应用中很有用。 BQ24030没有 VINDPM。 如果您有兴趣探索其他更适合太阳能电池板应用的充电器、请告诉我。

    (2)可以、USB 引脚可以使用5V USB-C 电缆供电。 根据 ISET2引脚上的选择(高电平= 500mA、低电平= 100mA)、USB 引脚的输入电流被调节至100mA 或500mA。

    (3)/USBPG 和/ACPG 是开漏状态输出、因此它们可以在未使用时保持悬空状态。 TMR 不应处于悬空状态。 TMR 和 VSS 之间连接的电阻器对充电计时器持续时间进行编程。 要禁用快速充电安全计时器和充电终止、您可以将 TMR 连接到 LDO 引脚。 不需要 LDO 输出电容器、但建议使用0.1uF。 如果未使用 TS 引脚功能、建议在 TS 和 GND 之间连接10k Ω、将该引脚上的电压设置在正常电池温度范围内。

    (4)如果从 USB 引脚供电(PSEL =低电平)、输入电压将被切换至 OUT 引脚。 BQ2403x 产品说明书的第7节介绍了 BQ2403x 系列中不同器件的 OUT 如何由 AC 引脚进行调节。 LDO 引脚提供3.3V 稳压输出、可用于为下游元件供电。 但是、如果您希望在电池电压接近或低于3.3V 且未连接输入时为这些电路供电、则可以考虑在 OUT 上使用降压/升压。 如果未连接 AC 或 USB、则 OUT 和 LDO 由 BAT 供电。

    (5)我建议查看 BQ25185 (独立线性充电器)或 BQ25188 (I2C 控制的线性充电器)。 BQ25188具有电池跟踪 VINDPM 模式、旨在与太阳能电池板等高阻抗源配合使用。 您可以考虑使用肖特基二极管或某种电源多路复用器在 USB-C 电缆和太阳能电池板输入源之间进行选择。

    感谢您分享客户的原理图。 如果客户计划继续使用 BQ24030、我很乐意查看该产品。

  • 0
    Prodigy 10 points

    感谢您的解答！我选择BQ24030系列芯片的原因是因为在贵公司看到了一篇文章《动态电源路径管理简化了太阳能板对电池的充电》，网址是：www.ti.com.cn/.../gencontent.tsp

    所以选择了这款芯片想作为太阳能和USB的多输入电源充电管理方案。根据您的回答，我想再提出几点疑惑，麻烦您解答：
    （1）您提到的BQ25185 (独立线性充电器)这款芯片中具有VINDPM模式，可以描述其功能吗？是如何让太阳能板做到MPPT功能？
    （2）如果我还是使用BQ24030来作为上述电源方案，会有什么问题吗？或者说会有什么不足的地方？对于传感器节点的供电是否足够？
    （3）您提到的“考虑使用肖特基二极管或某种电源多路复用器在 USB-C 电缆和太阳能电池板输入源之间进行选择。”这一点可以为我推荐具体方案吗？比如相关的芯片方案或者如何利用肖特基二极管进行电源选择，更要麻烦您可以的话给出详细的原理图示例。

    再次感谢您的回答！也希望您能不吝赐教，继续解答疑惑，因为我确实基础不好，要麻烦您给出指导。

  • 0 回复 z zh
    TI__Mastermind 30815 points

    您好，

    基于输入电压的动态电源管理(VINDPM)是充电器内的一个控制环路、可防止输入电压崩溃、导致充电中断。 这是通过将充电器消耗的充电电流减小到足以将输入电压保持在 VINDPM 阈值以上来实现的。 当 VBAT > 3.5V 时、BQ25185的 VINDPM 阈值通常比 VBAT 高330mV。 这称为电池跟踪 VINDPM 模式。 如果 VBAT < 3.5V、则 VINDPM 阈值为3.6V。

    2. BQ24030采用动态电源路径管理(DPPM)、当输出电压降至可编程 DPPM 阈值以下时、该器件能够减小充电电流。 在太阳能供电的情况下、当输出电压由于电池板无法提供足够的电流而开始下降时、电池板的电压也会下降。 通过防止输出下降太低、DPPM 间接地帮助保持较高的电池板电压。 然而、VINDPM 对于太阳能输入通常更有效、因为它直接调节输入电压、确保电池板本身不会在负载下崩溃、从而从输入端获取最大功率。

    3.我建议查看以下应用手册：

    https://www.ti.com/lit/an/slvae51a/slvae51a.pdf?ts=1741712123075

    https://www.ti.com/lit/an/slva948/slva948.pdf?ts=1741598561490&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

  • 0
    Prodigy 10 points

    再次感谢您的回复！
    （1）我查看了您提供的两篇文档，然后结合自身的项目需求，如果我再做外部的电源切换，我不确定能否实现（因为我自己确实还是菜鸟），其次是因为即使是我想做电源切换，也想尽量达到外围器件少的条件，且不用到MCU调节。如果可以的话，您那边是否有具体直接的案、原理图例可以提供？
    （2）如果我想直接用BQ24030作为我上述场景下的电源调节，会有什么问题吗？我的意思是应该也可以正常达到一个低功耗传感器的供电需求吧？还有就是AC引脚上的太阳能输入是可以大于USB的对吗？两种电源的优先级无关大小而是引脚调控是吗？为什么AC引脚上可以接入太阳能板？

  • 0 回复 z zh
    TI__Mastermind 30815 points

    您好，

    1.我知道、增加外部组件和微控制器开销并不总是可取的。 因此、我建议使用独立的(电阻器可配置)电池充电器 IC、例如 BQ24030或 BQ25185。

    2. BQ24030可通过 PSEL 引脚自主选择电源。 PSEL 引脚选择输入源的优先级(高电平=交流、低电平= USB)。 如果较高优先级的源不可用、那么使用较低优先级的源。 您可以将太阳能输入连接到交流引脚、并根据您希望输入源为交流引脚还是 USB 引脚(如果两者都可用)来配置 PSEL 引脚。 数据表的第10.4.3.1节提供了更多详细信息。

  • 0 回复 Lydia
    Prodigy 10 points

    感谢您的解答！我目前决定使用BQ24030的电源方案，但还有一些疑惑想请教：
    （1）BQ24030属于开关还是线性稳压方案？发热是否严重？
    （2）我按照您之前的意见重新修改了相关的电源部分的原理图，想请您在帮我指出其中是否有问题？其中USB输入是6pins Typec提供的，而AC 则是接入太阳能板，麻烦您给出建议！

  • 0 回复 z zh
    TI__Mastermind 30815 points

    您好，

    1. BQ24030是一款线性充电器。 器件的温度取决于其耗散的功率量和 PCB 布局。 通常、随着输入电压的增加、IC 的功率耗散也会增加。 有关散热注意事项的更多信息、请参阅 BQ24030数据表的第13.3节。

    2.是的,这是正确的。 太阳能电池板输入连接到 AC、而 USB 输入连接到 USB。 由于 PSEL 下拉、因此如果同时存在交流输入和 USB 输入、则 USB 输入将优先。