Texas Instruments bq25756E降壓-升壓電池充電控制器是一款寬輸入電壓范圍、開關(guān)模式降壓-升壓充電控制器，適用于鋰離子、鋰聚合物或LiFePO4 電池，具有雙向功率流支持。該器件不僅能提供精確的充電電流和充電電壓調(diào)節(jié)，還能在寬電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電池高效充電，提供充電終止和充電狀態(tài)指示以及自動(dòng)充電預(yù)調(diào)節(jié)。該器件集成了降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所有環(huán)路補(bǔ)償，因此可提供易于使用的高密度解決方案。在反向模式下，該器件從電池獲取電力。它通過添加的恒定電流限制來調(diào)節(jié)輸入端子電壓來實(shí)現(xiàn)行保護(hù)，從而支持USB-PD EPR功率配置。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments bq25756E降壓-升壓電池充電控制器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

除I^2^C主機(jī)控制充電模式外，Texas Instruments bq25756E還通過電阻器可編程限制支持獨(dú)立充電模式。輸入電流、充電電壓調(diào)節(jié)和充電電流目標(biāo)可分別通過 ILIM_HIZ、ICHG和FB引腳設(shè)置。

特性

• 寬輸入電壓工作范圍：4.2V至36V
• 電池電壓工作范圍高達(dá)36V，具有多種化學(xué)物質(zhì)支持
  • 1至7節(jié)鋰離子電池充電曲線
  • 1至9節(jié)LiFePO4 電池充電曲線
• 具有NFET驅(qū)動(dòng)器的同步降壓-升壓充電控制器
  • 可調(diào)節(jié)開關(guān)頻率：200kHz至600kHz
  • 與外部時(shí)鐘運(yùn)行同步選項(xiàng)
  • 帶軟啟動(dòng)的集成環(huán)路補(bǔ)償
  • 可選柵極驅(qū)動(dòng)器電源輸入，可提高效率
• 用于太陽能充電的自動(dòng)最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT)
• 雙向轉(zhuǎn)換器運(yùn)行（反向模式），支持USB-PD擴(kuò)展功率范圍 (EPR)
  • 可調(diào)輸入電壓 (VAC) 調(diào)節(jié)范圍為3.3V至36V，步長(zhǎng)為20mV
  • 使用5mΩ電阻器實(shí)現(xiàn)可調(diào)輸入電流調(diào)節(jié)（R AC_SNS ），范圍為400mA至20A，步長(zhǎng)為50mA
• 高準(zhǔn)確率
  • ±0.5%充電電壓調(diào)節(jié)
  • ±3%充電電流調(diào)節(jié)
  • ±3%輸入電流調(diào)節(jié)
• 采用I^2^C控制，可通過電阻可編程選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)最佳系統(tǒng)性能
  • 硬件可調(diào)輸入和輸出電流限制
• 集成16位ADC，用于電壓、電流和溫度監(jiān)控
• 高度安全集成
  • 可調(diào)輸入過壓和欠壓保護(hù)
  • 電池過壓和過流保護(hù)
  • 充電安全計(jì)時(shí)器
  • 電池短路保護(hù)
  • 熱關(guān)斷
• 狀態(tài)輸出
  • 適配器當(dāng)前狀態(tài) (PG)
  • 充電器運(yùn)行狀態(tài)（STAT1，STAT2)
• 36引腳5mm×6mm QFN封裝

簡(jiǎn)化示意圖

BQ25756E降壓-升壓電池充電控制器技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments的BQ25756E是一款獨(dú)立/I2C控制的雙向降壓-升壓電池充電控制器，支持1-7節(jié)鋰離子電池或1-9節(jié)LiFePO4電池的充電管理。該器件具有寬輸入電壓工作范圍（4.2V至36V）和寬電池電壓工作范圍（最高36V），適用于多種便攜式和工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

主要特性

• ?寬電壓范圍?：輸入4.2V-36V，電池最高36V
• ?多化學(xué)支持?：鋰離子（1-7節(jié)）、LiFePO4（1-9節(jié)）
• ?同步降壓-升壓架構(gòu)?：200kHz-600kHz可調(diào)開關(guān)頻率
• ?高精度調(diào)節(jié)?：±0.5%充電電壓，±3%充/放電電流
• ?MPPT功能?：太陽能充電自動(dòng)最大功率點(diǎn)跟蹤
• ?雙向操作?：支持USB-PD EPR標(biāo)準(zhǔn)的反向供電模式
• ?集成保護(hù)?：輸入/輸出過壓/欠壓、電池短路、熱關(guān)斷等

二、關(guān)鍵功能詳解

1. 降壓-升壓拓?fù)浼軜?gòu)

BQ25756E采用同步四開關(guān)Buck-Boost拓?fù)?，可在輸入電壓高于、低于或等于電池電壓時(shí)高效工作。其特點(diǎn)包括：

• 無縫過渡三種工作模式（Buck、Buck-Boost、Boost）
• 集成環(huán)路補(bǔ)償，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)
• 可選PFM模式提高輕載效率
• 支持外部時(shí)鐘同步（200-600kHz）

2. 充電管理功能

?多階段充電控制?：

• 涓流充電（VBAT < VBAT_SHORT）
• 預(yù)充電（VBAT_SHORT < VBAT < VBAT_LOWV）
• 恒流充電（CC模式）
• 恒壓充電（CV模式）
• 自動(dòng)終止（電流低于ITERM閾值）

?JEITA溫度監(jiān)控?：

• 通過外部NTC熱敏電阻監(jiān)測(cè)電池溫度
• 根據(jù)溫度自動(dòng)調(diào)整充電參數(shù)（T1-T5區(qū)域）
• 可編程的冷/熱區(qū)電流/電壓降額

3. 電源管理特性

? 動(dòng)態(tài)功率管理(DPM) ?：

• 輸入電流限制（硬件/軟件可編程）
• 輸入電壓調(diào)節(jié)（防止源過載）
• 最大功率點(diǎn)跟蹤（太陽能應(yīng)用）

?反向模式操作?：

• 電池向輸入端口供電（USB-PD EPR兼容）
• 可編程輸出電壓（3.3V-36V，20mV/步進(jìn)）
• 輸出電流限制（400mA-20A）

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 太陽能充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

?關(guān)鍵參數(shù)?：

• 輸入：12-36V太陽能板
• 輸出：4S鋰離子電池（12V-16.8V）
• 充電電流：最大15A

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• ACUV/ACOV電阻分壓器設(shè)置輸入工作窗口
• MPPT算法自動(dòng)追蹤最大功率點(diǎn)
• 10μH電感選擇（基于紋波電流計(jì)算）
• 輸入/輸出電容配置（低ESR陶瓷+電解電容組合）

2. USB-PD EPR應(yīng)用

?實(shí)現(xiàn)功能?：

• 支持5-36V輸入充電
• 雙向功率流（充電/供電模式切換）
• 與TPS26750 PD控制器配合使用

?布局建議?：

• 功率路徑最小化環(huán)路面積
• 電流檢測(cè)電阻采用開爾文連接
• 門極驅(qū)動(dòng)走線寬度≥20mil
• 熱焊盤充分散熱設(shè)計(jì)

四、性能參數(shù)與選型指南

電氣特性比較

外圍元件選型建議

1. ?電感選擇?：
   • 值：2.2-15μH（典型10μH）
   • 飽和電流：≥最大電感電流+1/2紋波電流
   • DCR：影響效率，建議<15mΩ
2. ?MOSFET選擇?：
   • 建議FOM值（RDS(on)×Qg）：<100mΩ·nC
   • 電壓等級(jí)：≥1.5×最大工作電壓
   • 推薦型號(hào)：AONS66614（60V/3.1mΩ）
3. ?檢測(cè)電阻?：
   • 電池電流檢測(cè)：固定5mΩ
   • 輸入電流檢測(cè)：2-10mΩ（精度與損耗權(quán)衡）

五、PCB布局指南

1. ?功率路徑布局優(yōu)先級(jí)?：
   • 降壓輸入環(huán)路（HSFET-LSFET-輸入電容）
   • 升壓輸出環(huán)路（LSFET-HSFET-輸出電容）
   • 保持高di/dt路徑最短
2. ?信號(hào)完整性要點(diǎn)?：
   • 電流檢測(cè)差分走線（遠(yuǎn)離開關(guān)節(jié)點(diǎn)）
   • 門極驅(qū)動(dòng)成對(duì)布線（減少寄生電感）
   • 小值旁路電容靠近IC放置
3. ?熱管理設(shè)計(jì)?：
   • 功率器件充分銅面積
   • 多過孔連接各層銅皮
   • 熱焊盤100%焊接

六、開發(fā)資源與調(diào)試建議

1. ?寄存器配置要點(diǎn)?：
   • VFB_REG：設(shè)置充電電壓（1504-1566mV，2mV/步進(jìn)）
   • ICHG_REG：恒流階段電流（400mA-20A）
   • IAC_DPM：輸入電流限制（硬件/軟件協(xié)調(diào)）
2. ?狀態(tài)監(jiān)控方法?：
   • STAT1/STAT2引腳指示充電狀態(tài)
   • INT中斷通知異常事件
   • 16位ADC監(jiān)測(cè)系統(tǒng)參數(shù)（V/I/T）
3. ?常見問題排查?：
   • 充電中止：檢查TS/ACUV/ACOV狀態(tài)
   • 效率低下：驗(yàn)證門極驅(qū)動(dòng)和同步整流
   • 振蕩問題：檢查補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和布局