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BQ24261电池供电问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

                 楼主王梦迪想使用BQ24261设计一款锂离子电池充电电源,但是对BQ24261功能以及如何使用不太明白,故发帖求助:在看过datasheet之后有一事不明,在适配器(5V)为系统供电时,SW引脚的输出电压是与适配器一致为5V还是与电池截止电压4.2一致?  在适配器断电由电池供电时,输出电压为电池两端电压,还是通过内部升压后输出的固定电压呢?

帖子链接如下所示:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/battery_management/f/35/t/61320.aspx

           对于楼主的这个问题,TI FAE:Michael Yang  给出了解答:此时,SW脚为周期性的输入电压 5V和一个小的负电压组成的方波。在适配器断电由电池供电时,输出电压为电池两端电压,还是通过内部升压后输出的固定电压呢?同时咨询了楼主一些问题,如下图所示:

               对于BQ24261,楼主又提出了一些其他的问题,如下所示:方波的占空比大概是多少(此方波对系统供电有无特殊影响)?在适配器断电,使用电池供电时,输出为多少? 那么是否可以在使用适配器和电池的情况下都使用PMID作为输出引脚为系统供电呢?

             对于楼主的这些问题,TI的技术人员同样给出了解答:sw脚的波形就是开关波形,就是pwm的占空比。是正常的buck电路工作的波形。电池供电时系统端电压为电池电压。适配器插入时 pmid就是适配器的电压,注意此芯片有两个输出 一个是系统端 一个是pmid ,系统端为电池电压,pmid为适配器/电池升压后的电压。

              下面我们再来看看楼主的电路,如下图所示:

        这与这个应用电路,楼主的问题如下所示:系统端的电压是不是无论是否接适配器始终等于电池电压?  如果使用PMID作为输出电路应该如何修改是不是将SYS与系统线断开,将PMID接到系统线上?

           TI 的技术人员对于该问题作出了回答:系统端的电压 在适配器插入时等于buck电路的输出电压 即充电电压,在适配器没有插入时等于电池电压。

PMID和SYS指两个不同的负载,SYS指电路的后端负载 ,如MCU 。PMID指需要这个电路进行充电的设备,比如移动电话等,可以从这个电路的电池升压后给手机中的电池充电。

               我们再来看看楼主在整机系统应用上面的问题,如下所示:我的系统负载为工作在5V的单片机控制电路,要求提供5V的不间断电源,那么,我就应该在SYS后加一个升压电路为系统供电,而24261提供的只是电源经管理和充电管理,并不提供升压功能,内部的boost电路只是用于USB OTG功能对吗?STM32F103VET6 现在问题基本解决了,我在SYS后加了一个2A的升压IC 由电池电压升到固定的5V给系统供电。但是在设计的时候因为24261有过压保护而忽略了锂电池的保护。如果直接用24261连接电池,而锂电池上没有单独的电池保护板,会不会有锂电池安全隐患呢?我使用两节三洋2800mAh 截止电压4.35V 锂离子电池并联做成电池组。使用24261为电池组充电。Control/Battery Voltage Register  设置为0001 0101  频率不变,充电电压4.34V ,同时锂电池的过压保护也使用24261来实现,这样有安全隐患吗,是否有必要修改电路增加单独的锂电池保护电路?

  

             我们来看看TI 技术人员是如何回答的:你的单片机如果需要2A的电流 那么基于BQ24261,只能在后端加大电流的boost电路,如果你的单片机1A就可以,那么可以直接接到PMID口,因为默认的boost en是1,当5v的适配器插入时,单片机可以直接得到供电,当适配器没有插入时,电池会工作在boost模式 输出5V电压,最大输出电流1A,这样可以省略后端的boost电路。充电这一块是可以保证安全的,BQ24261可以保证充电中不会出现过压或过温,但是这个只是充电芯片,一般电芯会与一个过压放的简单保护芯片捆绑在一起组成一个电池(不管你多少并联),所以我建议你在电芯端加一个简单的保护芯片就可以了(市面上很多这样的低成本的简单保护芯片)。

             以上就是关于BQ24261电池供电问题的实际应用的学习,下面我们再来了解一下BQ24261这款芯片。
             那么BQ24261究竟是一款什么样子的芯片呢?我们改如何正确的使用BQ24261来设计充电电源呢。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BQ24261这款芯片的详细功能,如下图所示,是BQ24261的封装结构图:


                 关于BQ24261的封装,其实就是很简单的QFN 24PIN的结构,整体的设计非常简单,下面我们来看看BQ24261的的输入输出参数,如下图所示:


               如上图所示,我们可以看到BQ24261的输入电压范围是最大30V,输出最大电流为3A,典型的控制拓扑结构就是BUCK,也就是说,LM3444是可以实现降压设计的。这个对我们的设计就简单多了,bq24261 是高度集成的单节锂离子电池充电器和系统电源路径管理器件,这些器件主要针对空间有限且含有高容量电池的便携式应用。 此单节充电器有一个由 USB 端口或墙式适配器供电运行的单一输入以实现多用途解决方案。 

              下面我们再看看BQ24261的典型的应用电路图,如下所示:

             如上图所示,BQ24261其实就是一个同步的MOSFET,关于MOSFET的参数如下图所示:

              内部支持IIC通讯:

             BQ24261电池充电曲线如下图所示:

          最后,我们还要注意BQ24261PCB布局也需要注意,可以参考TI推荐的方案适用:

         以上就是关于BQ24261电池供电问题学习,以及BQ24261设计中需要注意的问题,与大家分享一下。

关于BQ24261的设计,其实同系列的芯片还有BQ24260,以及BQ24262,这些芯片的参数基本相似,只是在输入过压保护的设置参数上有一些细微的区别,这个可以根据我们的需要来合理的选择IC.

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