Texas Instruments Controller di carica della batteria buck-boost bq25723 I2C

Il controller di carica della batteria buck-boost I2C bq25723 di Texas Instruments è un controller di carica della batteria buck-boost NVDC sincrono per caricare una batteria da 1 a 4 celle da un'ampia gamma di sorgenti di ingresso. Queste sorgenti includono un adattatore USB, sorgenti USB-C Power Delivery (PD) ad alta tensione e adattatori standard. La configurazione NVDC consente di regolare il sistema in base alla tensione della batteria, ma senza scendere al di sotto della tensione minima del sistema. Il sistema continua a funzionare anche quando la batteria è completamente scarica o viene rimossa. Quando la potenza di carico supera la potenza nominale della sorgente di ingresso, la batteria entra in modalità di integrazione e impedisce il crash del sistema.

Durante l'accensione, il caricabatterie imposta il convertitore su una configurazione buck, boost o buck-boost in base alla sorgente di ingresso e alle condizioni della batteria. Il caricabatterie passa senza problemi tra le modalità di funzionamento buck, boost e buck-boost senza controllo host. In assenza di una sorgente di ingresso, bq25723 supporta la funzione USB On-the-Go (OTG) da una batteria a 1-4 celle per generare un'uscita regolabile da 3 V a 24 V su VBUS, con risoluzione di 8 mV. La velocità di risposta di transizione della tensione di uscita OTG può essere configurata per rispettare la specifica PPS USB-PD 3.0.

Quando solo una batteria alimenta il sistema e nessun carico esterno è collegato alla porta USB OTG, bq25723 implementa la più recente funzione Intel Vmin Active Protection (VAP), in cui il dispositivo carica la tensione VBUS da batteria per immagazzinare energia nei condensatori di disaccoppiamento in ingresso. Durante un picco di potenza del sistema, l'energia immagazzinata nei condensatori di ingresso integra il sistema, evitando che la tensione scenda al di sotto della tensione minima e provochi un arresto anomalo del sistema.

bq25723 di Texas Instruments monitora la corrente dell'adattatore, la corrente della batteria e l'alimentazione del sistema. L'uscita PROCHOT programmata in modo flessibile va direttamente alla CPU per accelerarla, quando necessario. L'ultima versione della specifica USB-C PD include il Fast Role Swap (FRS) per garantire che lo scambio di ruoli di alimentazione avvenga in maniera tempestiva, in modo che i dispositivi collegati al dock possano evitare momentanee perdite di potenza o glitch. Questo dispositivo integra FRS in conformità con la specifica PD.

Il modello di dithering della frequenza di commutazione brevettato da TI può ridurre in modo significativo il rumore EMI sull'intero intervallo di frequenze EMI conduttive (da 150 kHz a 30 MHz). Sono disponibili diverse opzioni di scala di dithering per fornire flessibilità per diverse applicazioni e semplificare la progettazione del filtro antirumore EMI. Il caricabatterie può essere utilizzato nella modalità Pass-Through (PTM) brevettata da TI per migliorare l'efficienza sull'intera gamma di carico. In PTM, l'alimentazione in ingresso viene trasmessa direttamente al sistema attraverso il caricabatterie. È possibile impedire le perdite di commutazione dei MOSFET e le perdite del nucleo dell'induttore per ottenere operazioni ad alta efficienza. bq25723 è disponibile in un package WQFN a 32 pin da 4 mm × 4 mm.

Caratteristiche

  • Compatibile pin-to-pin con bq25713
  • Caricabatterie CC (NVDC) a tensione stretta buck-boost per piattaforma di interfaccia USB-C Power Delivery (PD)
    • Intervallo di ingresso da 3,5 V a 26 V per caricare batterie da 1 a 4 celle
    • Corrente di carica fino a 16,2 A/8,1 A con risoluzione 128 mA/64 mA basata su resistore di rilevamento da 5 mΩ/10 mΩ
    • Limite di corrente di ingresso fino a 10 A/6,35 A con risoluzione 100 mA/50 mA basata su resistore di rilevamento da 5 mΩ/10 mΩ
    • Supporta USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 e USB Power Delivery (PD)
    • Ottimizzatore di corrente di ingresso (ICO) per estrarre la potenza di ingresso massima senza sovraccaricare l'adattatore
    • Funzionalità Fast Role Swap (FRS) integrata in base alla specifica USB-PD
    • Transizione fluida tra le operazioni buck, buck-boost e boost
    • Regolazione della corrente di ingresso e della tensione (IINDPM e VINDPM) per evitare il sovraccarico della sorgente
  • Modello di dithering della frequenza di commutazione brevettato da TI per la riduzione del rumore EMI
  • Modalità Pass-Through (PTM) brevettata da TI per migliorare l'efficienza energetica del sistema e ottenere un'efficienza del 99% nella carica rapida della batteria.
  • Caratteristiche di sistema conformi a IMVP8/IMVP9 per piattaforma Intel
    • La modalità avanzata Vmin Active Protection (VAP) integra la batteria dai condensatori di ingresso durante il picco di potenza del sistema in base alle ultime specifiche Intel
    • Profilo PROCHOT completo
    • Profilo PROCHOT del limite di corrente di scarica a due livelli per evitare la fuoriuscita di fili della batteria
    • Monitor di alimentazione del sistema
  • Monitor di corrente di ingresso e batteria tramite pin dedicati
  • ADC a 8 bit integrato per monitorare tensione, corrente e potenza
  • Funzionamento tramite diodo ideale del MOSFET della batteria in modalità di integrazione per supportare il sistema quando l'adattatore è completamente caricato
  • Porta USB di alimentazione da una batteria (USB OTG)
    • Da 3 V a 24 V OTG con risoluzione di 8 mV
    • Limite di corrente di uscita fino a 12,7 A/6,35 A con risoluzione 100 mA/50 mA basata su resistore di rilevamento da 5 mΩ/10 mΩ
  • Frequenza di commutazione programmabile 800 kHz/1,2 MHz con induttore di 2,2 µH/1,0 µH
  • Interfaccia di controllo host I2C per una configurazione del sistema flessibile
  • Alta precisione di regolazione e monitoraggio
    • Regolazione della tensione di carica ±0,5%
    • Regolazione della corrente di carica ±3%
    • Regolazione della corrente di ingresso ±2,5%
    • Monitoraggio di corrente di ingresso/carica ±2%
  • Sicurezza
    • Esclusione termica
    • Protezione da sovratensione di ingresso, sistema e batteria
    • Protezione da sovracorrente dell'induttore, MOSFET, ingresso
  • Package WQFN a 32 pin 4,0 mm × 4,0 mm

Applicazioni

  • PC notebook standard, Chromebook
  • Tablet (multimediale), altoparlante wireless
  • Scanner a ultrasuoni, ventilatori

Schema a blocchi funzionale

Schema a blocchi - Texas Instruments Controller di carica della batteria buck-boost bq25723 I2C
Pubblicato: 2021-06-15 | Aggiornato: 2022-03-11