وبلاگ شرکت در مورد BQ25700 کنترل کننده شارژ باک-بوست باتری سنکرون NVDC با مانیتور توان سیستم و پردازنده

شركت Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. تهيه و بازيافت تاييBQ25700کنترل کننده شارژ باکتری NVDC هم زمان (ناور ولتاژ DC) با کنترل قدرت سیستم و یک پردازنده.

درBQ25700یک کنترلر شارژ بالا با ولتاژ باریک NVDC (Narrow Voltage DC) با کارایی بالا است که به طور خاص برای دستگاه های هوشمند قابل حمل طراحی شده است که توسط بسته های باتری چند سلولی و چند شیمی تغذیه می شوند.تراشه شامل ماژول های چند منظوره مانند نظارت بر قدرت سیستم است، نظارت بر گرم شدن پردازنده و مدیریت مسیر برق هوشمند. این پشتیبانی از طیف گسترده ای از ولتاژ ورودی و بدون دردسر buck-boost سوئیچینگ. با بهره وری تبدیل بالا،مکانیسم های حفاظت جامع و قابلیت های کنترل هوشمند قابل تنظیم، به طور گسترده ای در دستگاه های تلفن همراه با قدرت بالا مانند لپ تاپ ها، تبلت های 2 در 1 و ترمینال های هوشمند قابل حمل استفاده می شود. این یک تراشه مدیریت انرژی هسته ای است که عملکرد شارژ را متعادل می کند،ثبات منبع برق سیستم و کنترل مصرف برق دستگاه.

I. موقعیت مرکزی و معماری اساسیBQ25700

BQ25700 از یک توپولوژی چهار سوئیچ هم زمان استفاده می کندطراحی صیقل هم زمان تمام موج آن به طور قابل توجهی از دست دادن سوئیچ را کاهش می دهد، که تبدیل انرژی بسیار کارآمد را در طیف گسترده ای از شرایط عملیاتی امکان پذیر می کند. تراشه به عنوان یک کنترل کننده یکپارچه ای که مدیریت انرژی هوشمند NVDC را ترکیب می کند، قرار دارد.شارژ باتری با دقت بالا و نظارت بر مصرف برق سیستممی تواند کل فرآیند را مدیریت کند، از جمله تنظیم قدرت ورودی، شارژ باتری، تامین برق سیستم تنظیم شده،نظارت بر قدرت و حفاظت از اضافه بار بدون نیاز به تراشه های اضافی مدیریت قدرت.

از نظر مدیریت مسیر قدرت،BQ25700شامل معماری ثبت شده NVDC (Narrow Voltage DC) TI ◄ است که شکاف های تامین برق موجود در سیستم های برق سنتی را به طور کامل حل می کند.آن را پشتیبانی می کند دستگاه فوری شروع در هر دو باتری کمتر و به شدت تخلیه حالت باتری، در حالی که همچنین یک حالت منبع تغذیه هیبریدی را فعال می کند که در آن باتری به طور فعال منبع تغذیه را هنگامی که آداپتور در بار کامل است، تکمیل می کند.این به طور کامل نیازهای برق لحظه ای دستگاه با بار بالا را برآورده می کند و به طور قابل توجهی ثبات منبع برق سیستم را افزایش می دهد.این تراشه با سیستم های باتری لیتیوم-یون، لیتیوم-پلیمر و سایر سیستم های باتری چند کیمیایی با سلول های 4 سلول سازگار است و از مشخصات باتری دستگاه های قابل حمل اصلی پشتیبانی می کند.

II. عملکردهای اصلی و مزایای فنیBQ25700

1. قابلیت شارژ بدون درز در طیف گسترده ای

درBQ25700پشتیبانی از طیف گسترده ای از ولتاژ ورودی 3.5V24V و کاملا سازگار با رابط های جریان اصلی تحویل قدرت مانند USB 2 است.0USB 30، نوع C و USB PD، که آن را مناسب برای انواع منابع ورودی از جمله آداپتورها، بانک های قدرت و منابع برق در وسیله نقلیه است.آن را به دست می آورد تغییر بدون درز بین بوک، حالت های عملیاتی انتقال تقویت کننده و بوک تقویت کننده، اطمینان از عدم افزایش ولتاژ یا وقفه قدرت در طول فرآیند،در نتیجه به طور کامل مشکلات مانند راه اندازی مجدد دستگاه و وقفه شارژ ناشی از نوسانات ولتاژ ورودی را حل می کند.

ولتاژ شارژ می تواند تا 19.2 ولت باشد، با جریان شارژ قابل تنظیم با دقت بالا و محدوده جریان خروجی تا 6.35A. در ترکیب با فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی (800kHz / 1.2MHz)، این با محرک های استاندارد از 1μH تا 3.3μH سازگار است، تعادل کوچک سازی مدار با بهره وری تبدیل.حتی در شرایط بار سبک، بهره وری انرژی بالایی را حفظ می کند، به طور موثر مصرف انرژی حالت آماده دستگاه را کاهش می دهد.

2. مدیریت مسیر برق هوشمند NVDC

درBQ25700معماری مدیریت قدرت NVDC یک برجسته فنی کلیدی است که دارای دو ویژگی اصلی است:که اجازه می دهد دستگاه به طور مستقیم از طریق یک آداپتور خارجی بدون نیاز به باتری روشن شود، که به طور قابل توجهی راحتی راه اندازی و نگهداری دستگاه را افزایش می دهد؛ دوم، مکانیسم تغذیه هیبریدی پویا:زمانی که آداپتور خارجی با بار کامل کار می کند و قدرت لحظه ای سیستم از حد مجاز فراتر می رود، باتری می تواند به سرعت مداخله کند تا منبع برق را تکمیل کند، بنابراین از مشکلات مانند کاهش ولتاژ ناشی از اضافه بار آداپتور و کاهش ولتاژ سیستم جلوگیری می کند.

علاوه بر این، تراشه یک حالت محافظت فعال Vmin (VAP) را ادغام می کند؛ هنگامی که دستگاه تنها توسط باتری تغذیه می شود،از انرژی ذخیره شده در خازن ورودی برای جبران اوج قدرت در سیستم استفاده می کند، سرکوب نوسانات ولتاژ و اطمینان از عملکرد پایدار بار هسته ای مانند پردازنده و صفحه نمایش. در ترکیب با حالت عبور ثبت شده TI (PTM) ،این امر باعث افزایش کارایی تامین برق سیستم می شود و زمان شارژ سریع باتری را کاهش می دهد..

3. تدارکات برق سیستم و عملکردهای نظارت بر پردازنده

درBQ25700شامل یک ماژول تشخیص ADC یکپارچه با دقت بالا است که امکان نظارت جامع بر وضعیت منبع برق را فراهم می کند.ولتاژ باتری، شارژ جریان و ولتاژ تغذیه سیستم در زمان واقعی، و آنها را از طریق بس SMBus به پردازنده میزبان بارگذاری می کند تا کنترل دیجیتال و مدیریت وضعیت تغذیه را فعال کند.

این تراشه که برای سناریوهای عملیاتی پردازنده طراحی شده است، مکانیسم های اختصاصی را برای نظارت بر گرم شدن بیش از حد پردازنده و مصرف برق، پشتیبانی از کنترل هماهنگ از طریق سیگنال PROCHOT، ادغام می کند.در صورت تشخیص فشار بیش از حد سیستم، دمای بیش از حد پردازنده یا جریان غیرطبیعی، به طور فعال سیگنال های هشدار دهنده ای را برای تحریک اقدامات محافظتی مانند خستگی پردازنده و محدود کردن جریان بار صادر می کند.این مانع خاموش کردن دستگاه به دلیل گرم شدن بیش از حد و آسیب ناشی از اضافه بار قدرت، بنابراین دستیابی به کنترل سطح سخت افزاری مصرف برق سیستم و ایمنی حرارتی.

4مکانیزم های بهینه سازی و حفاظت از قدرت ورودی هوشمند

درBQ25700الگوریتم ICO (Input Current Optimization) که به طور خودکار حداکثر ظرفیت خروجی منبع برق خارجی را شناسایی می کند و به طور پویا با قدرت ورودی بهینه مطابقت دارد.این نه تنها از ظرفیت منبع تغذیه برای شتاب دادن شارژ استفاده می کند بلکه از آسیب ناشی از اضافه بار منبع تغذیه نیز جلوگیری می کند.در عین حال،این مکانیزم دوگانه محافظت را ✓IDPM (حد جریان ورودی) و VDPM (حد ولتاژ ورودی) ✓ برای محدود کردن قدرت ورودی و گنجایش آداپتورهای قدرت مختلف با دقت ادغام می کند.

تراشه یک مجموعه جامع از توابع حفاظت از سخت افزار را شامل می شود، از جمله ولتاژ ورودی بیش از حد، ولتاژ پایین و محافظت از جریان بیش از حد؛ شارژ بیش از حد باتری،حفاظت از تخلیه بیش از حد و مدار کوتاهمحافظت از خاموش شدن محدود کننده جریان از بیش از حد گرم شدن تراشه و محافظت از ولتاژ بیش از حد و ولتاژ پایین.این ویژگی ها ایمنی کامل را در طول کل فرآیند شارژ و تامین برق تضمین می کنند، که عملکرد پایدار طولانی مدت را در شرایط عملیاتی پیچیده امکان پذیر می کند.

5. USB OTG عملکرد تحویل برق معکوس

درBQ25700پشتیبانی از عملکرد USB OTG از طریق خروجی تقویت معکوس از باتری، با محدوده ولتاژ خروجی 4.48V 20.8V.با پروتکل شارژ سریع USB PD سازگار است و حداکثر جریان خروجی 6.35A، که دستگاه ها را قادر می سازد دستگاه های دیگر یا لوازم جانبی برق را شارژ کنند. این مورد نیازهای گسترده تامین برق دستگاه های قابل حمل را برآورده می کند.اجازه می دهد تا یک واحد واحد به هر دو عملکرد شارژ و تخلیه رسیدگی کند.

پارامترهای کلیدی عملکرد الکتریکیBQ25700

- محدوده ولتاژ ورودی: 3.5V24V؛ پشتیبانی از ورودی های متعدد USB و PD

- سازگاری با باتری: باتری های لیتیوم یون 1 × 4 سلول از مواد شیمیایی مختلف

- حداکثر ولتاژ شارژ: 19.2 ولت

- حداکثر شارژ / خروجی در حال حاضر: 6.35A؛ رزولوشن فعلی: 50mA

- فرکانس سوئیچ: قابل برنامه ریزی در 800 kHz/1.2 MHz، مناسب برای محرک های قدرت کوچک

- رابط ارتباطی: ارتباطات استاندارد SMBus، پشتیبانی از پیکربندی پارامتر و گزارش وضعیت

- حالت های عملیاتی: Buck Synchronous، Boost Synchronous، انتقال بدون درهم Buck-Boost، حالت عبور PTM، حالت محافظت فعال VAP

- مکانیسم های حفاظت: حفاظت جامع در برابر ولتاژ بالا، ولتاژ پایین، جریان بالا، مدار کوتاه، گرم شدن بالا و فشار بیش از حد

IV. سناریوهای کاربردی معمولی برایBQ25700

1دستگاه های محاسباتی قابل حمل: لپ تاپ های بسیار باریک، تبلت های 2 در 1 و رایانه های صنعتی قابل حمل. مناسب برای شارژ سریع باتری و تامین انرژی پایدار در شرایط سنگین؛اطمینان از ایمنی حرارتی و مصرف انرژی پایدار در هنگام عملکرد بالا از طریق توابع نظارت بر پردازنده.

2ترمینال های قابل حمل هوشمند: دستگاه های ذخیره سازی انرژی قابل حمل با قدرت بالا، ترمینال های هوشمند تلفن همراه و دستگاه های دستی صنعتی.مکانیسم های حفاظت متعدد و قابلیت تغذیه عقب OTG برای افزایش سازگاری و قابلیت گسترش دستگاه.

3آداپتورهای چند منبع برق: سیستم های تأمین برق که نیاز به سازگاری با USB PD، USB سنتی و چندین منبع ورودی از آداپتورها دارند.تکیه بر بهینه سازی قدرت ICO و مدیریت قدرت NVDC، این راه حل ها امکان تغییر بدون مشکل بین منابع مختلف برق و توزیع برق کارآمد را فراهم می کنند.

V. نکات کلیدیBQ25700طراحی مدار

1. انتخاب دستگاه قدرت: انتخاب فرکانس بالا، ولتاژ کم از دست دادن قدرت از 1μH تا 3.3μH بر اساس فرکانس سوئیچ،با خازن های ورودی و خروجی ESR پایین برای سرکوب موج ولتاژ و بهبود کارایی تبدیل.

2طراحی حرارتی: از آنجا که تراشه در شرایط عملیاتی با قدرت بالا گرما قابل توجهی تولید می کند ، طرح PCB باید مناطق مس رقابتی کافی را برای از بین بردن گرما ذخیره کند.مسیرهای مدار برق باید کوتاه و گسترده باشند تا از دست دادن هدر و تولید گرما به حداقل برسد..

3پیکربندی اتوبوس: SMBus اجازه می دهد تا پارامترهای مانند جریان شارژ، ولتاژ، آستانه های current-limit و آستانه های حفاظت،امکان سازگاری با مشخصات مختلف باتری و نیازهای مصرف برق دستگاه.

4. بهینه سازی حلقه:پارامترهای حلقه تعویض باید در طول انتقال buck-boost بهینه شوند تا پاسخ سریع پویا در هنگام تغییر حالت و جلوگیری از نوسانات ولتاژ و جریان تضمین شود..

خلاصه ازBQ25700محصول

TI BQ25700 یک کنترلر شارژ NVDC هم زمان است که یکپارچه سازی، عملکرد و ایمنی بالا را ترکیب می کند.این بر محدودیت های تراشه های شارژ سنتی با طراحی تک عملکرد خود با ادغام شارژ و تخلیه با کارایی بالا غلبه می کند، مدیریت مسیر برق هوشمند، نظارت بر قدرت سیستم، حفاظت حرارتی پردازنده و قابلیت های منبع برق معکوس در یک دستگاه واحد.حالت های مدیریت انرژی و قابلیت های نظارت و حفاظت جامع به طور کامل نقاط درد دستگاه های قابل حمل با قدرت بالا را حل می کننددر عین حال، پیکربندی پارامتر قابل برنامه ریزی آن،طیف گسترده ای از ولتاژ ورودی و طراحی مدار فشرده به طور قابل توجهی مشکل توسعه دستگاه را کاهش می دهد، که باعث می شود این تراشه اصلی مورد علاقه برای سیستم های مدیریت انرژی در دستگاه های هوشمند موبایل متوسط تا بالا و دستگاه های ذخیره سازی انرژی قابل حمل باشد.

برچسب های محصول:BQ25700ARSNR,BQ25700ARSN,BQ25700ARS,BQ25700AR,BQ25700A,BQ25700