bq25898/D представляет собой высокоинтегрированную схему зарядного устройства одноэлементных ионно-литиевых (Li-Ion) и литий-полимерных (Li-Pol) аккумуляторных батарей и схему управления системным питанием на основе импульсного преобразователя напряжения с током нагрузки до 4 А. Устройства поддерживают высоковольтный режим быстрой зарядки.
Тракт питания с низким собственным сопротивлением оптимизирует эффективность импульсного преобразования, снижает время заряда аккумулятора и продлевает жизненный цикл батареи в процессе фазы разряда. Цифровой последовательный интерфейс I2C служит для установки параметров заряда и системного питания, делая bq25898 чрезвычайно гибким в использовании решением.
bq25898/D интегрируют схемы оптимизации входного тока (ICO) и компенсации сопротивления (IRCOMP) для подачи максимальной мощности заряда на батарею, силовые MOSFET-ключи для блокировки обратных входных токов (RBFET, Q1), коммутации верхнего (HSFET, Q2) и нижнего (LSFET, Q3) плеча и переключения между аккумулятором и системой (BATFET, Q4), а также ограничительный диод для управления внешним силовым каскадом верхнего плеча и мониторинга состояния батареи. Устройство поддерживает различные источники питания, включая стандартный USB хост-порт, USB-порт зарядного устройства и USB-совместимые регулируемые высоковольтные адаптеры. Для быстрой зарядки при использовании регулируемого высоковольтного адаптера, bq25898D поддерживает функцию квитирования установления связи MaxCharge™ при помощи выводов D+/D- и определения типа входного источника при помощи вывода DSEL. Помимо этого, bq25898 и bq25898D оснащены интерфейсом сопряжения с высоковольтными регулируемыми адаптерами на основе протокола токовых импульсов. Для установки предельно допустимой силы входного тока по умолчанию, устройства используют встроенный контроллер USB-интерфейса (bq25898D) или данные, получаемые от системной схемы детектирования (bq25898), например, от физического уровня USB шины. bq25898 и bq25898D полностью соответствуют спецификациям протоколов USB 2.0 и USB 3.0 по уровню передаваемой мощности, предельным значениям входного тока и стабильности выходного напряжения. Встроенный оптимизатор входного тока (ICO) позволяет определить точку максимальной мощности и избежать перегрузки источника питания. Электрические характеристики bq25898/D также отвечают требованиям стандарта USB On-The-Go (OTG), поддерживая выходное напряжение 5 В (регулируемое в пределах от 4.5 В до 5.5 В) на линии VBUS с предельно допустимым током 2.4 А.
Схема управления трактом питания стабилизирует системное напряжение на уровне, незначительно превышающим напряжение батареи, но не позволяя ему упасть ниже минимально допустимого значения 3.5 В (задается программно). Благодаря этой функции, система сохраняет работоспособность при полностью разряженном или извлеченном аккумуляторе. При достижении предельно допустимой силы входного тока или уровня напряжения, схема управления трактом питания автоматически снижает ток заряда до 0. При увеличении тока нагрузки системы, каскад питания разряжает батарею до тех пора пока соблюдается необходимые системные требования. Данная функция позволяет защитить источник питания от перегрузок.
bq25898/bq25898D начинает и завершает цикл заряда без программного управления. Устройство автоматически определяет напряжение батареи и заряжает ее в три фазы: предварительный заряд, заряд постоянным током и заряд постоянным напряжением. В конце цикла заряда, зарядное устройство автоматически отключает батарею при падении зарядного тока ниже предустановленного значения в фазе постоянного напряжения. Когда заряд батареи падает ниже допустимого уровня, зарядное устройство автоматически запускает новый цикл заряда.
Зарядное устройство поддерживает различные функции защиты аккумулятора и системы, включая контроль температуры батареи при помощи терморезистора с отрицательным температурным коэффициентом, таймер безопасного времени заряда и схему защиты от перегрузок по току и напряжению. Функция терморегулирования снижает зарядный ток при достижении температуры перехода значения +120°C (задается программно). Вывод STAT сообщает состояние заряда и сигнализирует о наличии любых ошибок. Выход сигнала «питание в норме» PG (доступно в bq25898) формирует флаг, индицирующий о достаточном уровне напряжения источника питания. При возникновении неисправности на выводе INT немедленно формируется сигнал прерывания для управляющего хост-контроллера.
Помимо этого, bq25898/bq25898D оснащены 7-битным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) для мониторинга тока заряда, входного напряжения, напряжения батареи и системного напряжения (VBUS, BAT, SYS, TS). Вывод QON осуществляет управление включением/сбросом ключа коммутации батареи (BATFET) и системным сбросом.
bq25898/bq25898D доступны в 42-выводном корпусе DSBGA размером 2.8 мм х 2.5 мм и рассчитаны на работу в диапазоне температур от -40°C до +85°C.
| Функциональная блок-схема bq25898 |
Отличительные особенности:
- Зарядное устройство на основе высокоэффективного понижающего преобразователя с рабочей частотй 1.5 МГц и током нагрузки до 4 А
- КПД заряда 92% при зарядном тока 3 А и 91% при токе заряда 4 А
- Оптимизирован для высоковольтных приложений: входное напряжение 9 В / 12 В
- Малопотребляющий режим частотно-импульсной модуляции (PFM) для работы в условиях малой нагрузки
- Режим USB On-The-Go (OTG) с регулируемым выходным напряжением от 4.5 В до 5.5 В
- Выбираемая (500 кГц / 1.5 МГц) частота повышающего преобразования с током нагрузки до 2.4 А
- КПД повышающего преобразования 94% при выходном напряжении 5 В и токе нагрузки 1 А
- Прецизионный режим пульсирующего включения/выключения (Hiccup Mode) для защиты от перегрузок по выходному току
- Единый вход для поддержки USB-порта и регулируемого высоковольтного адаптера
- Диапазон входного напряжения: от 3.9 В до 14 В
- Схема ограничения входного тока в диапазоне от 100 мА до 3.25 А с шагом 50 мА для поддержки протоколов USB 2.0 и USB 3.0 и высоковольтных адаптеров
- Схема отслеживания точки максимальной мощности с предельным входным напряжением 14 В для работы с широким ассортиментом сетевых адаптеров
- Автоматическое определение роли USB-устройства (SDP, CDP, DCP) и нестандартных адаптеров (bq25898)
- Программируемый драйвер линий D+/D- для квитирования установления связи с нестандартными адаптерами
- Дистанционное измерение параметров батареи
- Оптимизатор входного тока (ICO) для максимальной входной мощности без перегрузки источника питания
- Схема компенсации сопротивления проводника между выходом зарядного устройства и клеммами аккумулятора
- Высокая эффективность разряда батареи благодаря разрядному MOSFET-транзистору с сопротивлением открытого канала 5 мОм и рабочим током до 9 А
- Встроенный АЦП для мониторинга системы (входное/выходное напряжение, температура перехода, зарядный ток)
- Прецизионная схема управления питанием
- Стабильная работа при полностью разряженной или удаленно аккумуляторной батарее
- Работа в режиме идеального диода в режиме источника вспомогательного питания
- Высокая точность
- Стабилизации напряжения заряда: ± 0.5%
- Стабилизации тока заряда: ± 5%
- Стабилизации входного тока: ± 7.5%
- Диапазон рабочих температур: от -40°C до +85°C
- Доступные корпуса: 42-выводной DSBGA, размером 2.8 мм х 2.5 мм
Область применения:
- Смартфоны
- Планшетные компьютеры
- Портативные Интернет-устройства
Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку
Документация на bq25898 и bq25898D (англ.)