Texas Instruments bq25628E I^2^C受控降壓降壓電池充電器是一款高度集成的2A開關(guān)模式電池充電管理及系統(tǒng)電源路徑管理器件，適用于單節(jié)鋰離子和鋰聚合物電池。該解決方案包括內(nèi)置電流檢測、環(huán)路補(bǔ)償和輸入反向阻斷 FET （RBFET、 Q1）。它還包含系統(tǒng)和電池之間的高側(cè)開關(guān)FET（HSFET、 Q2）、低側(cè)開關(guān)FET (LSFET、Q3）和電池FET （BATFET、Q4）。該器件采用窄VDC電源路徑管理，將系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)到略高于電池電壓，但不降至可配置的最小系統(tǒng)電壓以下。低阻抗電源路徑優(yōu)化了開關(guān)模式運(yùn)行效率，縮短了電池充電時(shí)間，延長了放電階段的電池壽命，超低0.15μA運(yùn)輸模式電流延長了電池保質(zhì)期。具有充電和系統(tǒng)設(shè)置功能的I^2^C串行接口使得bq25628E成為一套靈活的解決方案。Texas Instruments bq25628E采用18引腳、2.5mm × 3.0mm WQFN封裝。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments bq25628E I2C受控降壓電池充電器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 高效率、1.5MHz、同步開關(guān)模式降壓充電器，用于單節(jié)電池
  • 輸入電壓為5V時(shí)，輸出電流低至25mA，效率大于90%
  • 充電終止范圍為
  • 柔性JEITA曲線，可在整個(gè)溫度范圍內(nèi)安全充電
• BATFET控制，支持關(guān)斷、運(yùn)輸模式和完全系統(tǒng)復(fù)位
  • 僅電池模式下的靜態(tài)電流為1.5μA
  • 運(yùn)輸模式下0.15μA的電池漏電流
  • 關(guān)斷模式下0.1μA的電池漏電流
• 支持各種輸入源
  • 寬輸入工作電壓范圍：3.9V至18V，絕對(duì)最大輸入電壓為26V
  • 通過輸入電壓調(diào)節(jié) (VINDPM) 和輸入電流調(diào)節(jié) (IINDPM) 最大化電源功率
  • VINDPM閾值自動(dòng)追蹤電池電壓
• 電池高效運(yùn)行，BATFET僅15mΩ
• 窄VDC (NVDC) 電源路徑管理
  • 無電池或電池電量耗盡系統(tǒng)瞬時(shí)啟動(dòng)
  • 適配器滿載時(shí)電池補(bǔ)充
• 靈活的自主或I^2^C控制模式
• 集成12位ADC，用于電壓、電流和溫度監(jiān)控
• 高精度
  • ±0.4%充電電壓調(diào)節(jié)
  • ±5%充電電流調(diào)節(jié)
  • ±5%輸入電流調(diào)節(jié)
• 安全
  • 熱調(diào)節(jié)與熱關(guān)斷
  • 輸入、系統(tǒng)和電池過壓保護(hù)
  • 電池、轉(zhuǎn)換器過流保護(hù)
  • 充電安全計(jì)時(shí)器

簡化應(yīng)用

BQ25628E I2C控制降壓電池充電器技術(shù)解析

概述

BQ25628E是德州儀器(TI)推出的一款高度集成的2A開關(guān)模式電池充電管理器件，專為單節(jié)鋰離子和鋰聚合物電池設(shè)計(jì)。該解決方案采用WQFN-18封裝(2.5mm×3.0mm)，集成了窄VDC(NVDC)電源路徑管理架構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類可穿戴設(shè)備、智能手表、便攜式揚(yáng)聲器、TWS耳機(jī)及助聽設(shè)備等應(yīng)用場景。

關(guān)鍵特性

高效率充電性能

• ?同步降壓架構(gòu)?：1.5MHz開關(guān)頻率，單節(jié)電池充電效率>90%(5V輸入時(shí)25mA輸出電流)
• ?精確調(diào)節(jié)能力?：±0.4%充電電壓調(diào)節(jié)精度，±5%充電電流調(diào)節(jié)精度
• ?寬輸入范圍?：3.9V至18V工作電壓(26V絕對(duì)最大值)

先進(jìn)的電源路徑管理

• ?NVDC架構(gòu)?：系統(tǒng)電壓始終略高于電池電壓，確保系統(tǒng)在電池耗盡或無電池情況下即時(shí)工作
• ? 動(dòng)態(tài)功率管理(DPM) ?：自動(dòng)防止輸入源過載，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載增加時(shí)電池可補(bǔ)充供電
• ?超低靜態(tài)電流?：電池僅模式1.5μA，運(yùn)輸模式0.15μA，關(guān)機(jī)模式0.1μA

安全保護(hù)機(jī)制

• ?溫度監(jiān)控?：支持JEITA標(biāo)準(zhǔn)的靈活溫度曲線配置
• ?多重保護(hù)?：輸入/系統(tǒng)/電池過壓保護(hù)，電池和轉(zhuǎn)換器過流保護(hù)
• ?安全認(rèn)證?：通過IEC 62368-1 CB認(rèn)證

功能詳解

充電管理功能

BQ25628E提供完整的充電周期控制，包括：

1. ?涓流充電?：當(dāng)VBAT < 2.25V時(shí)以5mA或10mA(可選)電流充電
2. ?預(yù)充電?：VBAT在2.25V-3V之間時(shí)，電流可設(shè)置在10mA-310mA(5mA步進(jìn))
3. ?恒流充電?：VBAT > 3V時(shí)進(jìn)入快速充電階段，電流可達(dá)2A
4. ?恒壓充電?：當(dāng)電池接近設(shè)定電壓時(shí)自動(dòng)切換
5. ?終止充電?：電流降至預(yù)設(shè)閾值(5mA-310mA可調(diào))時(shí)自動(dòng)停止

溫度監(jiān)測系統(tǒng)

器件通過TS引腳連接外部NTC熱敏電阻實(shí)現(xiàn)：

• ?多區(qū)域溫度檢測?：6個(gè)可配置閾值(TH1-TH6)
• ?智能調(diào)節(jié)策略?：在不同溫度區(qū)域自動(dòng)調(diào)整充電電壓(可降至VREG-300mV)和電流(可降至20%或40%的ICHG)
• ?故障保護(hù)?：溫度超出安全范圍時(shí)暫停充電

ADC監(jiān)測系統(tǒng)

集成12位ADC可實(shí)時(shí)監(jiān)測：

• 輸入/輸出電流(IBUS/IBAT)
• 各節(jié)點(diǎn)電壓(VBUS/VPMID/VBAT/VSYS)
• 芯片結(jié)溫和TS引腳電壓
• 支持單次或連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，有效分辨率可達(dá)12位

典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

外圍元件選擇

1. ?電感選擇?：推薦1μH(0.68-2.2μH范圍)，飽和電流需大于充電電流加1/2紋波電流
2. ?輸入電容?：至少1μF陶瓷電容(25V及以上等級(jí))
3. ?輸出電容?：建議10μF及以上陶瓷電容，X7R或X5R材質(zhì)
4. ?電池電容?：最小10μF，確保穩(wěn)定工作

布局要點(diǎn)

1. 輸入電容盡可能靠近PMID和GND引腳
2. 功率回路面積最小化以降低EMI
3. BTST電容建議放置在PCB反面
4. 敏感信號(hào)線(如I2C)遠(yuǎn)離開關(guān)節(jié)點(diǎn)

開發(fā)支持

寄存器配置

通過I2C接口(地址0x6A)可靈活配置：

• 充電參數(shù)(電壓3.5-4.8V/10mV步進(jìn)，電流40-2000mA/40mA步進(jìn))
• 安全定時(shí)器(預(yù)充電0.62/2.5小時(shí)，快充14.5/28小時(shí))
• 溫度曲線閾值和響應(yīng)策略
• ADC采樣模式和速率

工作模式控制

1. ?正常模式?：全功能運(yùn)行
2. ?運(yùn)輸模式?：BATFET關(guān)閉，0.15μA電池漏電流
3. ?關(guān)機(jī)模式?：完全關(guān)閉，0.1μA漏電流
4. ?HIZ模式?：高阻抗?fàn)顟B(tài)，減少待機(jī)功耗