Texas Instruments Caricabatterie buck-boost bq24179

Il caricabatterie buck-boost bq24179 di Texas Instruments è un caricatore buck-boost a commutazione completamente integrato per batterie ai polimeri di litio e agli ioni di litio da 1 a 4 celle. L'integrazione include quattro MOSFET di commutazione (Q1, Q2, Q3, Q4), circuiti di rilevamento della corrente di ingresso e ricarica, il FET della batteria (QBAT) e tutta la compensazione di circuito del convertitore buck-boost. Utilizza una gestione del percorso di alimentazione Narrow VDC, che regola il sistema leggermente al di sopra della tensione della batteria senza cadere sotto una tensione di sistema minima configurabile. Quando l'alimentazione del sistema supera la potenza nominale della sorgente di ingresso, la modalità di integrazione della batteria supporta il sistema senza sovraccaricare la sorgente di ingresso. Il caricabatterie supporta la gestione del percorso di alimentazione NVDC, in cui il sistema è regolato a una tensione leggermente superiore alla tensione della batteria ma non scende al di sotto della tensione minima di 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 sovraccarico della sorgente di ingresso e il conseguente arresto del sistema.

Il dispositivo carica una batteria da un'ampia gamma di sorgenti di ingresso, come adattatore USB di legacy, adattatore PD USB ad alta tensione e adattatore a cilindro tradizionale. Il caricabatterie imposta automaticamente il convertitore come configurazione buck, boost o buck-boost in base alla tensione di ingresso e alla tensione della batteria senza il controllo host. Il selettore della sorgente di ingresso doppio gestisce il flusso di potenza da due diverse sorgenti di ingresso. La selezione dell'ingresso è controllata dall'host tramite I2C, con la sorgente predefinita n. 1 (VAC1) come ingresso primario e la sorgente n. 2 (VAC2) come ingresso secondario. Per supportare la ricarica rapida utilizzando un adattatore ad alta tensione regolabile, il dispositivo fornisce un handshake D+/D-. Il dispositivo è conforme alle specifiche di alimentazione USB 2.0 e USB 3.0 con regolazione della corrente di ingresso e della tensione. Inoltre, l'ottimizzatore di corrente di ingresso (ICO) consente il rilevamento del punto di potenza massimo di una sorgente di ingresso sconosciuta.

Oltre alla modalità di ricarica controllata dall'host I2C, questo caricabatterie supporta anche la modalità di ricarica autonoma. Dopo l'accensione, la ricarica è abilitata con le impostazioni di registro predefinite. Il dispositivo può completare un ciclo di ricarica senza alcun intervento software. Rileva la tensione della batteria e carica la batteria in diverse fasi: carica di mantenimento, precarica, carica a corrente costante (CC) e carica a tensione costante (CV). Al termine del ciclo di carica, il caricabatterie si arresta automaticamente quando la corrente di carica è inferiore a un limite preimpostato (corrente di terminazione) nella fase di tensione costante. Quando la batteria completa scende al di sotto della soglia di ricarica, il caricatore avvia automaticamente un altro ciclo di ricarica.

bq24179 di Texas Instruments fornisce varie funzioni di sicurezza per la ricarica della batteria e il funzionamento del sistema, tra cui monitoraggio del termistore negativo della temperatura della batteria, temporizzatori di carica di compensazione, precarica e carica rapida nonché protezione da sovratensione/sovracorrente su batteria e ingresso. La regolazione termica riduce la corrente di carica quando la temperatura di giunzione supera una soglia programmabile. L'uscita STAT del dispositivo riporta lo stato di carica ed eventuali condizioni di guasto. L'uscita PG indica se è presente una sorgente di alimentazione efficiente. Il pin INT informa immediatamente l'host quando si verifica un guasto. Il dispositivo fornisce anche un convertitore analogico/digitale (ADC) a 16 bit per il monitoraggio della corrente di carica e delle tensioni di ingresso/batteria/sistema (VBUS, BAT, SYS, TS).

Caratteristiche

  • Caricatore buck-boost ad alta densità di potenza e alta integrazione per batterie da 1 a 4 celle che supportano qualsiasi profilo USB PD 3.0
    • Integra quattro MOSFET di commutazione, BATFET
    • Integra il rilevamento di corrente di ingresso e carica
  • Altamente efficiente
    • Frequenze di commutazione di 750 kHz o 1,5 MHz
    • Efficienza ottimizzata per caricare la batteria 2s, 96,5% di efficienza con ingresso da 9 V ed efficienza del 94,5% con ingresso da 15 V a 3 A ICHG
    • Corrente di carica di 5 A con risoluzione di 10 mA
      • 96,5% di efficienza (batteria da 16 V a 3 A da 20 V)
  • Supporta una vasta gamma di sorgenti di ingresso
    • Ampio intervallo di tensione di funzionamento in ingresso da 3,6 V a 24 V con valore nominale massimo assoluto di 30 V
    • Tracciamento della potenza massima con gestione dinamica della tensione di ingresso (VINDPM) fino a 22 V e gestione dinamica della potenza di ingresso (IINDPM) fino a 3,3 A
    • Rileva adattatori USB BC1.2, SDP, CDP, DCP, HVDCP e non standard
  • Controller mux di alimentazione a doppio ingresso (opzionale) per la selezione della sorgente
  • Gestione del percorso di alimentazione CC (NVDC) a tensione stretta
  • Modalità autonoma flessibile e I2C per prestazioni di sistema ottimali
  • ADC integrato a 16 bit per il monitoraggio di tensione, corrente e temperatura
  • Bassa corrente di riposo della batteria
    • 30 µA (tip.) per il funzionamento a batteria
  • Alta precisione
    • Regolazione della tensione di carica ±1% per le batterie 2s
    • Regolazione della corrente di carica ±10%
    • Regolazione della corrente di ingresso ±5%
  • Sicurezza
    • Regolazione termica e spegnimento termico
    • Ingresso/batteria OVP e OCP
    • OCP MOSFET convertitori
    • Temporizzatore di sicurezza della carica
  • Package
    • WCSP 2,9 mm × 3,3 mm a 56 pin

Applicazioni

  • Smartphone
  • Tablet
  • Aspirapolvere senza fili
  • Apparecchiature mediche
  • Droni
  • Altoparlanti wireless
  • Fotocamere digitali
  • Stampanti portatili
  • Punti vendita elettronici (ePOS)

Schema semplificato

Schema - Texas Instruments Caricabatterie buck-boost bq24179
Pubblicato: 2021-04-21 | Aggiornato: 2022-03-11