bq2004搭建的镍氢电池快速充电电路无法持续充电问题
老师好,我用bq2004搭建了一个镍氢电池的快速充电电路,给10节镍氢电池充电,快充电流最大为2.25A,电路如图所示。现遇到一个问题,就是电路开始对电池进行快速充电后,很快就跳到充满的状态了(不管电池是否充满),完全断掉且无涓流充电电流,现将我的一些排查和分析详列于下:
1、快速充电模式持续时间很短,均未超过封锁时间,所以可能是由于温度变化率、最大电压、最大温度引起的快速充电终止;
2、电路中热敏电阻部分接入了6.2K定值电阻,可以保证任意时刻UTCO<UTEMP<ULTF,所以感觉应该是由于最大电压引起的快速充电终止;
3、用万用表测得UCEL(TAB脚和SNS脚之间的电压)均保持在2-4V之间,属于正常范围,分析至此再没思路了,感觉可能引起快速充电终止的因素都排除了;
4、使用示波器检测MOD引脚波形,发现快速充电时的PWM输出频率只有14KHz左右,并不是300KHz,不知道是什么原因引起,也不知道是不是这个问题引起的快速充电终止;
5、电路是根据DV2004S1的电路设计的,手头没有MTP23P06V这款PMOSFET,公司又库存了较多的IRF4905,就用IRF4905代替了,同时用AO4606的N管代替了2N7000,我有查过这两款管子的资料,开关频率应该是可以满足应用的,这个有影响吗?
三天了实在找不到问题在哪了,希望TI的老师帮忙分析一下,有做过的同行也麻烦指点下,谢啦!
今天依旧不行,实在没办法买了MTP23P06V这款PMOSFET,准备替换看看,在线等回复~~~
第一位见解
IC 外围有问题或者是IC被保护了
在大电流的时候可能引起的异常
典型的是温度
又说开关频率只有14K
那么开通时候必然很慢
重点还是保护部分
外围参数选择上要仔细去核实
特别是涉及到与保护相关d
频率为什么不正常 要找到频率相关的部分去检查原件是不是正确
不能随便放个参数就去开电
第二位见解应该是他的MOS极性的问题,
1.只能从这个方面去看NTC 应该用10k的,我觉得他这个问题应该是温度检测不对保护了,再有就是要看下是不是他MOS极性搞错了,如果原本是PMOS 用成NMOS的话在大电流的时候,MOS会发热很厉害,电流也会非常小,也会很快关掉.
2.这里这个东西感觉搞错方向了
3.连在Q3这里这个二极管最好是去掉,不然的话这里根本就没法控制MOS开关动作,也就是失控了
4.他说的一下子关掉,应该是电流一点点减小,那并不是管子开通了,是管子受感应电压打开了,随着时间推移管子渐渐关闭,也就出现了充电结束的假象
5.这是因为Z7造成的,叫他去掉这个二极管试试,因为这样这个二极管的存在,这条路没法拉到低电平,Q2是没法维持导通的
6.因为Z7的存在,就把控制信号截断了,Q2是没法打开的
7.
因为一般电池控制的IC都是很多很死的东西,没多少可变性,只要你外围按照他手册要求参数不出大错,一般是不会出状况的,其实就是控制通断状态,再加上电池电压检测,温度检测,就没啥了
感谢wu nan 回复
NTC选择6.2K是因为TCO端分压电阻没有特别合适的,所以NTC也随之调整到了6.2K,用万用表测得TS端电压是符合手册要求的
MOSFET的选择没有错误,Q2为P沟道,Q3为N沟道
Z7是个5.1V稳压管,目的是钳位Q1基极电压,应该没有影响
我可以确定是IC关断了快速充电,并不是一点点的电流减小,我使用试验电源可以观测到电流的变化,而且使用示波器监测到MOD的输出在快速充电关闭的情况下确实保持低电平,没有波形输出
bq2004的频率不是内部振荡器产生的吗?手册上没说可以通过外围器件调整啊
还有我监测到大电流充电的时候纹波很大,有1V多,这个正常吗?是不是因为这个原因造成的最大电压退出呢,但是这个纹波要怎么控制呢?滤波电容和电感的选择我都是按照官方的应用参数选择的
我知道那个是个钳位管,但是钳位管接法不是那样接的
去掉试试那个稳压管
低压mos十几V的栅极电压不会损害
按照那个控制逻辑分析一下,如果有那个稳压管在,芯片关掉的时候,只能拉到5V不能拉到地,
他的电流检测回路好像有问题
确实不能拉低到地,但是由于输入端有20几V,所以可以保证VGS应当在-15V以上,可以保证IRF4905完全导通的,这个管子没问题,我短掉还是一样的情况。
电流检测电路什么问题呢?
1.让他注意下 4.5 脚好像是控制快速充电的
2.这两个脚是设置充电时间的,叫他看下有没问题
3.他这个接法我觉得有问题
TM1和TM2都接地,选择c/4的充电速率,360min的安全充电时间,137s的闭锁时间,没有补充充电和涓流充电,有问题?关键是他就不能正常充电,不是说充电设置问题,这9种设置方法我都试过了,没用的。
我和他要qq,,加我1132875282
我觉得应该从这句话里理解:
MOD Charge current control output
MOD is a push-pull output that is used to
control the charging current to the battery.
MOD switches high to enable charging current
to flow and low to inhibit charging
current flow.
MOD脚本身是作电流限止用的,在你参考的电路中,是作为PWM来使用的,这是一种非“常规”使用-------我没有仔细看datasheet 。如果是非常规使用。应该注意的它的定时部分参数是否合适。
你提到300K频率,象这个电路,工作在100K已经很不错了,根本不可能工作那么高的频率。
感谢TX dong1回帖
bq2004的恒流控制机理就是用采样电阻反馈电流信号,然后通过这个反馈调整PWM的占空比,从而控制充电电流大小的,所以这样的用应该属于常规用法
300K是手册给出的,不是我外围设定的呢
刚刚将IRF4905更换为MTP23P06V,将AO4606更换为2N7000,问题依旧,附TI官方模块电路
这款2004没用过,但从其它充电芯片看,象Vbat引脚的电压,在一般分压为 节电池,而你的10节电池在1.3V时,Vbat = 2.587V,不知道会不会是这个电压的问题?
bq2004的VBAT引脚引入的是两节电池的电压,所以这个值应该差不太多的
这张图的波形是小电流预充电时TAB+(电池正极)端的波形,这个波形好奇怪,是由于什么引起的呢?是不是电感的问题?我之前选用的工字型电感,后来改为贴片功率电感,基本没什么大变化。
这张图是2.25A(充电电流控制还是比较准的)大电流充电时TAB+(电池正极)端的波形,峰峰值有2.6V,这样的波动对于大电流充电来说正常吗?
两个月过去了,关于BQ2004的问题一直都没有解决,后来由于项目进度的原因,就放弃了这款芯片,采用的方案是单片机加恒流源的保守设计方案,现在出来的效果还不错,2A的充电电流,停充基本准确,由于选用的AD精度不高,所以负压采样周期增大到了66s,电池有些温热。问题解决了以后还是要回过头来再看BQ2004的问题,前两天我突然意识到了问题的所在,应该是因为我选用的9000mAh的电池容量过大,采用2A的充电电流时充电速率还不到0.25C,充了一会儿电池电压上升太慢,芯片会认为是电池故障而停掉快充。于是申购了一块4000mAh的NIMH电池,结果完全没有问题,停充也很准确,至此问题的原因算是找到了,想着帖子发了也不能不管,在这里说明下问题顺便结贴吧,感谢回复本帖的各位朋友。