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BQ24192最大充电电流问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

            楼主ping wang7 想使用BQ24192设计一款充电电源,但是对其功能以及如何使用不太明白,除了充电电流不足的问题,故发帖求助:LM3444的coff引脚怎么用啊?没有看明白datasheet,帖子链接如下所示:为何BQ24192最大充电电流只能达到2A?我的设计中使用BQ24192进行充电管理,系统配置5200mah的锂电池,要求一3A的电流充电,可是无论我如何设置最大都只能达到2A。

              楼主的系统设置情况如下所示:1-CE接地,PSEN接地,TS(TS1,TS2连接在一起)电压2.38V(使用两个10k电阻对Vreg分压)ilim电阻设置为158欧姆最大电流限制为530/158=3.35A,输入电流限制为3A(reg00),充电电流限制为3.072A(Reg02)2-从BQ24192寄存器REG00-0A读出来的数据位(充电的时候)
37 1B A0 12 B3 8A 03 4B A4 00 2B3-输入电压5V 3.1A4-充电中有时还会出现这样一个问题(多数时候会出现),当电池电压较低时,比如3.4V,状态灯(SATA)会闪烁,通过读出REG08查看,发现是在充电完成和快速充电之间不断的切换,当把出入电压适当调小一点,比如将输入电压由5V调节到4.5V,就不闪烁了,充电电流达到1A左右,过一回儿在将输入电压调高一点,状态也不闪烁,充电电流继续增加,最后输入电压调节到5V,充电电流可以达到2A。

帖子链接如下:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/battery_management/f/35/t/74839.aspx?pi2132219853=1

     楼主的电路原理图如下所示:


             对于楼主的这个问题,TI FAE以及网友XP给出了解答,建议楼主测试一下SW的波形,便于问题的分析:

            下面我们来看看楼主的测试波形,如下图所示:SW波形1:

    楼主的SW波形2如下所示:

          楼主SW 波形3,那么楼主此时的负载情况是怎么样的呢?如下图所示:

            对于楼主的问题,我们来看看网友的意见如何:建议PMID到PGND间以最短连线方式并一到两个大容量无极性贴片电容。

           楼主按照大家的建议,做出了修改:在PMID 和PGND之间并了4个10uF的无极性电容,SW波形还是和上面的相差无几,没什么改善,充电电流还是最多2A,电容用的是贴片的1206封装 10uf 无极性的。不过没有改善。

           那么是不是楼主的PCB出问题了呢?我们一看看楼主的PCB布局是怎么样的?如下图所示:PCB正面视图:

            楼主的PCB的背面视图:

        对于楼主的PCB布局,网友建议如下:在如图示位置;直接在5V-G并个10uF无极贴片。

         我们看看楼主做出修改后的改善吧:在您所示的位置无法焊接电容,我在在尽量靠近的地方 +5 和G之间焊接一个电容,但结果还是一样的.会不会是我线路板设计上面有问题呢,不行的话我从新设计一版,PCB吧。您这边 对PCB设计有什么建议,最好能给我一个PCB设计的例子。还是没有什么效果:

             接下来看看楼主改善后的SW波形吧,如下图所示:

            接下来看看楼主改善后的SW2波形吧,如下图所示:

            测试波形似乎没什么改善,那么问题的原因究竟是什么呢?TI FAE:Jason Shen提出了另外一种可能性:从开关波形来看,貌似是输入功率不够导致输入电压跌落了造成的。

        下面我们来看看楼主的输入电压的情况,如下图所示:

      关于波形的测试条件楼主做出了解释:这个波形是我将输入电压提高到6V,IC处 VBUS处测得电压是5.8V,此时电池电压4v,此时充电电流700mA。为何波形上下沿处会有有震荡呢?

      下面我们来看看TI技术人员对这个问题的解答吧:电池电压是4V,请问IC的VBAT端是多少伏?估计由IC到负载的线路太长了,导致芯片误以为进入了恒压区。

波形振荡有两点原因1.测量的原因,测量SW脚的波形,示波器需要使用非常短的地线,你可以参考我们的power tips 里面的测量方法,就是将示波器的接地夹子去掉,然后将示波器地的那片小金属直接连到电路板上。2.布线不合理,高频大电流回路的面积没有最优化。你可以参考我们的评估板的设计方法来设计,值得提醒的是,PMID上的电容是BUCK电容,电容一定要很靠近PMID和PGND。

          我们来看看楼主对问题的理解吧:bq24192 最高输入电压可达到17V,可是我输入电压在5V时,最高充电电流还能达到2A,指示灯也正常,当我把输入电压5V条到9V时指示灯一闪一闪的,充电电流也不正常,很小。这种情况也会出现在输入电压5v的时候,此时电池实际电压较低,好比3.2v,若此时输入电压是5V给3.2V的电池充电,指示灯也会一闪一闪的,充电电流忽大忽小,看清况好像是输入电压与电池实际电压差距较大的话就会出现这种情况。

            最终问题确认为:问题可能找到了,应该是电池连线太长.我把电池引线缩短后,最大电流能达到2.7A,不过时间很短,大概就1分钟,然后几分钟内将到2.3A,并稳定运新在2.3A,至于不能达到3A,估计因该是我PCB设计还不是很合理了.我需要重新设计一下PCB了


                那么 BQ24192究竟是一款什么样子的芯片呢?我们改如何正确的使用BQ24192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BQ24192这款芯片的详细功能,如下图所示,是BQ24192的封装结构图:


               关于BQ24192的封装,其实就是很简单的24PIN的结构,整体的设计非常简单,下面我们来看看BQ24192的的输入输出参数,如下图所示:


           如上图所示,我们可以看到BQ24192的输入电压范围是最大为17V,输出最大电流为4.5A,支持各种锂电池,其通讯方式为典型的IIC结构,并且提供USB接口,典型的控制拓扑结构就是BUCK,也就是说,BQ24192是可以降压设计的。这个对我们的设计就简单多了

            bq24192是高集成开关模式电池充电管理和系统电源路径管理器件,此类器件用于广泛的平板电脑和其它便携式器件的单节锂离子和锂聚合物电池。 它的低阻抗电源路径对开关模式运行效率进行了优化、减少了电池充电时间并延长了放电阶段的电池寿命。 具有充电和系统设置的 I
2C 串行接口使得此器件成为一个真正地灵活解决方案。

         下面我们再看看BQ24192的典型的应用电路图,如下所示:

            BQ24192简化的功能结构图如下所示:

       在BQ24192的设计中,我们需要注意的几个部分,首先就是BUCK电感的设计,如下图所示:

            输入电容的选择如下图所示:

         关于输出电容的计算公式如下所示:

             最后,最为重要的也就是PCB的布局了,这个可以看看TI的PCB布局的要求,如下图所示:

       关于BQ24190的应用,TI也提供了相应的解决方案,如下图所示:

              关于BQ24193的应用,TI也提供了相应的解决方案,如下图所示:

             还有关于BQ24192I的应用,TI也提供了相应的解决方案,如下图所示:



              以上就是关于BQ24192最大充电电流问题的分析学习,以及使用BQ24192设计电路需要注意的一些问题,与大家分享一下。

总结一下楼主的问题。其实主要原因还是出在PCB的布局上面,虽然也有输出线太长导致的输入电压不稳的问题,但是如果在输入端靠近芯片的地方多放置几颗滤波电容的话,也是有很大的改善的。我们在设计的时候一定要多重视PCB的布局,具体可以参考规格书的设计。

关于BQ24192的设计问题,其实我们还可以直接参考TI提供的评估板:bq24292i EVM (PWR021)的资料来设计。这个资料包含了非常详细的PCB布局,以及原理图文件,可以作为我们的设计参考,以及波形对照。绝对满足大家的设计需求。资料链接如下所示:http://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/sluua14c/sluua14c.pdf

关于BQ24192设计中用到的TI提供的评估板:bq24292i EVM (PWR021)的原理图以及系统连接图如下所示,大家有需要的话,可以直接参考,PCB布局在上面提供的链接里面,也可以直接参考使用,原理图如下所示:

系统连接图:

关于BQ24192设计中如果大家有什么问题,或者有什么设计的经验需要分享的胡啊,欢迎一起来讨论交流,相互学习。

各位高手,小弟在使用BQ24192无MCU模式使用时遇见无法充电的问题,想请教下:

J1为电池接口,VBAT1给设备供电

1. 不接电池状态,给VBUS供电5V时 VBAT1电压是3.6V

2. 接电池状态,给VBUS供电5V时 VBAT1电压是3.8V(VBAT1电压高于电池电压0.1V)

3. 将OTG脚接VBAT1,CE和Pset接地,充电电流为0

Layout顶层

Layout底层

bq24192 默认2A充电,现在想让它以4A充电,可以用自己的单片机编程寄存器吗?

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