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[分享] 分享: BQ24040:BQ2404X系列器件原理图和布局审核

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发表于 2020-2-7 10:35 | 只看该作者 |只看大图 |倒序浏览 |阅读模式

     BQ24040具有自动启动功能的 1A 单输入单节锂离子电池充电器,充电器功率级和充电电流感应功能完全集成在了一起。 该充电器具有高精度电流和电压调节环路功能、充电状态显示,和充电终止功能。 预充电电流和终止电流阈值都可以通过 bq24040 和 bq 24045 上的外部电阻进行编程。 快速充电电流值也可以通过一个外部电阻进行编程。

Q: 已完成设计和布局,有人能帮审核下吗?

A: 和BQ2404X系列清单,用于原理图和布局审核。

 

这也适用于、和系列器件。

 

以下各项是检查器件原理图和布局时应检查的重点项。请注意,某些注意事项可能不适用于您的特定器件。

 

原理图/布局:

 

  1. 引脚1 – In,输入滤波电容的范围必须为1uF至10uF。找到靠近器件的位置。应该是具有良好高频响应的陶瓷(MLCC)。输入上的电压可能具有较宽的范围大小,以匹配可能的电压范围。
  2. 引脚2 – ISET,用于设置输出电流的接地电阻应位于器件附近,并具有良好的返回导热垫的能力。
  3. 引脚3 – VSS,导热垫接地
  4. 引脚4 – PRETERM,应将电阻接地以设置预充电和端接电流,且应将其放置在靠近器件的位置,具有良好的返回导热垫的能力。
  5. 引脚5-/ PG,需要开路集极输出上拉。如果不使用,则可悬空。
  6. 引脚6 – NC(无连接)–开路
  7. 引脚7 – ISET2,USB100/500选择引脚拉高、拉低或悬空。
  8. 引脚8-/ CHG,需要开路集极输出上拉。如果不使用,则可悬空。
  9. 引脚9 – Ts,连接到电池组或电路板上的NTC电阻,以限制充电温度范围。如果不使用,则用10k接地。请注意,如果与可拆卸电池组一起使用,建议防止ESD或其他滤波,则应注意。
  10. 引脚10 - OUT,输出滤波电容必须为1uF至10uF。找到靠近器件的位置。应该是具有良好高频响应的陶瓷(MLCC)。电压将被调节为比输入电压低4.2V的额定电压。
  11. 导热垫–线性稳压器可能具有较高功耗。通过多个通孔连接到热平面。

 

ISET和PRETERM电阻上的功耗极低,且可以采用小封装。

 

另请参见第11节数据表的布局部分。

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 楼主| 发表于 2020-2-7 10:32

 和BQ2404X系列充电完成引脚行为/ CHG

Q: BQ2404X充电器系列具有一个充电完成引脚/ CHG,用于指示充电正在进行或已完成。但在某些情况下,虽然电池充电已停止(电池无电流),但是/ CHG表示已充电。其他情况下,虽然电池正在充电(电池有电流),但是/ CHG并不表示正在进行充电。

 

A: 这也适用于、、和系列器件。

开漏输出中的/ CHRG引脚用于指示电池充电周期正在进行。当器件检测到有效电源并开始为电池充电时,该引脚将变为低电平。当设备检测到电池已充满电(充电完成/终止)时,该引脚将变为高阻态。

为优化最终用户体验,在以下特定情况下,充电器的行为如下:

1.)如果TS(NTC)引脚指示温度过高,则暂停充电,但是/ CHG引脚将保持低电平,因为尚未检测到充电终止或充电完成。当温度降低且/ CHG引脚保持低电平时,充电将恢复。

2。)如果充电终止/充电完成后,电池电压降,至“再充电”(V-RCH)状态,则BQ2404X将自动重新开始充电。这样做旨在保持电池充满电。这种情况下,即使开始充电,/ CHG引脚在终止后仍将保持高阻态。

3.)在OVP关闭或充电定时器故障期间/ CHG为高阻态

关于第一个充电周期的注意事项——上电时,使用TS引脚禁用/启用或检测电池插入,/ CHG为低电平时启动。启动充电周期但非第一个充电周期退出TTDM模式或电池电压低于V-RCH。

更多信息,请参见数据表充电完成数据表第8。3。7节,另请参见第8。4。1节中的表格。

注意——第2节于 2019年5月20日更新-保持高阻态

 



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 楼主| 发表于 2020-2-7 10:33

 和BQ2404X系列故障排除技巧,无输出,充电电流低,提早终止等。

Q: 如果我们发现或类似器件有问题,建议采取哪些措施来解决呢?

 

A: 这也适用于、和系列器件。

 

器件系列的一些故障排除技巧

 

如果器件没有开始充电,检查电池电流状态:

  1. 正常操作时,TS引脚电压需要介于278mV至790mV之间
  2. 检查输入电压是否低于OVP 6.6V。
  3. 仔细检查ISET和PRETERM电阻,低充电电流可能会引起问题。

 

充电将开始,但电池电流低于目标值:

  1. TS引脚电压必须处于正常范围内。低温条件下,半充电状况将使电流TS降低到790mV至1230mV之间
  2. 对于ISET2引脚,引脚浮动将电流限制为100mA
  3. 输入电压很低,需要整个器件压降700mV至1000mV才能获得完整的输出电流。
  4. 内部热限制,如果管芯温度达到125C,则降低输出电流,以控制热上升。

 

充电可能会提前终止或在较低电压下终止:

  1. TS引脚电压必须处于正常范围内。高温条件下,充电电压降至4.06V Ts,介于278mV至178mV之间。
  2. 电池和充电器之间的电阻会增加BAT端子上的电压,并随着电池电压的升高而出现。

 

同时:

  1. 测试标准负载所需的电池或电池模拟器将无法工作。
  2. CHG和PG引脚将使您更好了解器件状况。
  3. 检查ISET处的电压,该电压应与减小400的输出电流成正比。Iout/400 * R-ISET。
  4. ISET处的电压表示输出电流,PRETERM处的电压表示终止点。
  5. 正常充电电流的电池电压需要处于2.5V至4.1V之间。低于或高于此值,电流将减小。


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 楼主| 发表于 2020-2-7 10:35

 和BQ2404X系列NTC和TTDM模式的TS引脚配置

Q: TS引脚具有多种配置方式。

最佳连接方式是什么?如何连接?

A: 这也适用于、和系列器件。

TS引脚的选配件和配置,最佳布置取决于系统要求。以下是模式和配置的摘要。

 

正常电池充电——连接到电池组中的NTC热敏电阻,以监视电池温度。50uA电流源将产生一个由内部电压比较器监控的电压。电荷处在1230mV以上和178mV以下将被挂起。如果不使用NTC,则一个10k的电阻将能够正常工作。

 

关机——拉低TS引脚将禁用充电。

 

终止和定时器禁用模式(TTDM——浮动或驱动拉高,进入TTDM。此模式类似于电源模式。充电完成后,电压将保持施加到电池上。

 

禁用TTDM——将237k电阻接地,以禁用TTDM模式。用于拆卸电池组,无需TTDM模式。这种情况下,电荷被挂起且不存在电压。

 

典型配置是将NTC/10k电阻连接到TS。如果电池组可拆除,则可选择TTDM模式为器件供电。

 

有关更多信息,请参见数据手册中的第8。4。8和8。4。9节。

 

 



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