Texas Instruments Controller di carica della batteria buck-boost bq25730
Il controller di carica della batteria buck-boost bq25730 di Texas Instruments è un controller di carica della batteria buck-boost NVDC sincrono. Può essere utilizzato per caricare una batteria da 1 a 5 celle da un'ampia gamma di sorgenti di ingresso, tra cui un adattatore USB, sorgenti USB-C Power Delivery (PD) ad alta tensione e adattatori tradizionali. Offre una soluzione ad alta efficienza e con un basso numero di componenti per applicazioni di ricarica della batteria da 1 a 5 celle con spazio limitato. L'architettura buck-boost Narrow VDC evita il percorso di alimentazione diretto dalla sorgente di ingresso alla tensione di sistema, che implementa contemporaneamente un ampio intervallo di tensione di ingresso e un intervallo di tensione di sistema ristretto. Un intervallo di tensione di sistema ristretto è prezioso per un'integrazione della batteria più rapida e un rating MOSFET inferiore per il convertitore dello stadio successivo.
La configurazione NVDC consente di regolare il sistema in base alla tensione della batteria 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 caricatore imposta il convertitore su una configurazione buck, boost o buck-boost in base alla sorgente di ingresso e alle condizioni della batteria. Il caricatore passa senza problemi tra le modalità di funzionamento buck, boost e buck-boost senza controllo host.
In assenza di una sorgente di ingresso, bq25730 di Texas Instruments supporta la funzione USB On-the-Go (OTG) da una batteria a 1-5 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. 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.
Caratteristiche
- Controllo del percorso di alimentazione tramite MOSFET della batteria che implementa l'accensione istantanea della tensione di sistema indipendente senza batteria o con batteria scarica
- Frequenza di commutazione programmabile di 400 kHz/800 kHz per alta efficienza/alta densità di potenza
- Caricatore 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 5 celle
- Corrente di carica fino a 16,2 A/8,1 A con risoluzione di 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 di 100 mA/50 mA basata su resistore di rilevamento da 5 mΩ/10 mΩ
- Supporta l'impostazione della corrente di ingresso USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 e USB
- Ottimizzatore di corrente di ingresso (ICO) per estrarre la potenza di ingresso massima senza sovraccaricare l'adattatore
- 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.
- Monitoraggio della corrente di ingresso e batteria tramite pin dedicati
- ADC a 8 bit integrato per monitorare tensione, corrente e potenza
- Sistema di integratori di batteria quando l'adattatore è completamente caricato
- Funzionamento a diodo ideale del MOSFET della batteria in modalità di integrazione
- Porta USB di alimentazione dalla 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 di 100 mA/50 mA basata su resistore di rilevamento da 5 mΩ/10 mΩ
- 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 corrente di ingresso/carica: ±2%
- Sicurezza
- Esclusione termica
- Protezione da sovratensione di ingresso, sistema e batteria
- Protezione da sovracorrente di ingresso, MOSFET e induttore
- Package WQFN a 32 pin da 4,0 mm × 4,0 mm
Applicazioni
- Concentratori di ossigeno, ventilatori, robot aspirapolvere
- Tablet (multimediali), altoparlanti wireless
Diagramma di applicazione
Strumento di sviluppo associato
Texas Instruments Modulo di valutazione (EVM) del controller bq2573xEVM
Per la valutazione di bq2573x, un controller I2C di carica della batteria buck-boost NVDC a 1-5 celle.