Texas Instruments bq25620/bq25622降壓電池充電器是一款高度集成的3.5A開關(guān)模式電池充電管理及系統(tǒng)電源路徑管理器件，適用于單節(jié)鋰離子和鋰聚合物電池。該解決方案在系統(tǒng)和電池之間高度集成了內(nèi)置電流檢測、回路補(bǔ)償、輸入反向阻塞FET（RBFET、Q1）、高側(cè)開關(guān)FET（HSFET、Q2）、低側(cè)開關(guān)FET（LSFET、Q3）和電池FET（BATFET、Q4）。它采用窄VDC電源路徑管理，將系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)到略高于電池電壓，但不降至可配置的最小系統(tǒng)電壓以下。其低阻抗電源路徑對開關(guān)模式運(yùn)行效率進(jìn)行了優(yōu)化、縮短了電池充電時間并延長了放電階段的電池使用壽命。超低0.15μA運(yùn)輸模式電流延長了電池的貨架壽命。具有充電和系統(tǒng)設(shè)置功能的I^2^C串行接口使Texas Instruments bq25620/bq25622成為真正靈活的解決方案。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments bq25620，bq25622降壓電池充電器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 高效率、1.5MHz、同步開關(guān)模式降壓充電器，用于單節(jié)電池
  • 5V輸入電壓下充電電流低至25mA的效率> 90%
  • 充電終止：10mA至620mA，10mA步進(jìn)
  • 柔性JEITA曲線，可在整個溫度范圍內(nèi)安全充電
• BATFET控制，支持關(guān)斷、運(yùn)輸模式、和完全系統(tǒng)復(fù)位
  • 僅電池模式下的靜態(tài)電流為1.5μA
  • 運(yùn)輸模式下0.15μA的電池漏電流
  • 關(guān)斷模式下0.1μA的電池漏電流
• 支持USB On-The-Go (OTG)
  • 升壓模式運(yùn)行支持3.84V至9.6V輸出
  • 5V VBUS下低至100mA OTG電流的升壓效率> 90%
• 支持各種輸入源
  • 寬輸入工作電壓范圍：3.9V至18V，絕對最大輸入電壓為26V
  • 通過輸入電壓調(diào)節(jié) (VINDPM) 和輸入電流調(diào)節(jié) (IINDPM) 最大化電源功率
  • VINDPM閾值自動追蹤電池電壓
• 電池高效運(yùn)行，BATFET僅15mΩ
• 窄VDC (NVDC) 電源路徑管理
  • 無電池或電池電量耗盡系統(tǒng)瞬時啟動
  • 適配器滿載時電池補(bǔ)充
• 靈活的自主或I^2^C控制模式
• 集成12位ADC，用于電壓、電流和溫度監(jiān)控
• 高精度
  • ±0.5%充電電壓調(diào)節(jié)
  • ±5%充電電流調(diào)節(jié)
  • ±5%輸入電流調(diào)節(jié)
• 安全
  • 熱調(diào)節(jié)與熱關(guān)斷
  • 輸入、系統(tǒng)、電池過壓保護(hù)
  • 電池、轉(zhuǎn)換器過流保護(hù)
  • 充電安全計時器

簡化應(yīng)用圖

高效能單節(jié)鋰電池充電管理芯片BQ25620/BQ25622技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

BQ25620和BQ25622是德州儀器(TI)推出的高度集成3.5A開關(guān)模式電池充電管理芯片，專為單節(jié)鋰離子/鋰聚合物電池設(shè)計。這兩款器件采用2.5mm×3.0mm WQFN-18封裝，集成了輸入反向阻斷FET(RBFET)、高低側(cè)開關(guān)FET、電池FET和NVDC電源路徑管理功能，適用于平板電腦、游戲配件、IP攝像頭和便攜醫(yī)療設(shè)備等應(yīng)用場景。

?關(guān)鍵特性?：

• 高效率同步降壓充電器(>90% @25mA輸出)
• 3.9V至18V寬輸入電壓范圍(26V絕對最大值)
• 可編程充電電壓(3.5-4.8V)和電流(80mA-3.52A)
• 支持USB On-The-Go(OTG)輸出(3.84-9.6V)
• 超低靜態(tài)電流(1.5μA電池模式，0.15μA船運(yùn)模式)
• 集成12位ADC用于電壓/電流/溫度監(jiān)測
• IEC 62368-1 CB安全認(rèn)證

二、架構(gòu)與工作原理

1. 電源路徑管理

BQ25620/BQ25622采用窄VDC(NVDC)架構(gòu)，通過BATFET將系統(tǒng)與電池分離。該架構(gòu)具有以下優(yōu)勢：

• 系統(tǒng)即時啟動：即使電池完全耗盡或移除，系統(tǒng)仍能工作
• 自動電源補(bǔ)充：當(dāng)適配器滿載時，電池可補(bǔ)充系統(tǒng)功率需求
• 最小系統(tǒng)電壓可編程(2.56-3.84V)，默認(rèn)3.52V

2. 充電管理

器件支持完整的充電周期，包括涓流充電、預(yù)充電、恒流(CC)充電和恒壓(CV)充電四個階段。充電參數(shù)可通過I2C接口靈活配置：

?典型充電參數(shù)?：

• ?終止電流?：10-620mA(10mA步進(jìn))
• ?預(yù)充電電流?：20-620mA
• ?充電電壓精度?：±0.5%
• ?充電電流精度?：±5%

3. 溫度管理

器件支持先進(jìn)的JEITA溫度曲線，通過外部NTC熱敏電阻監(jiān)控電池溫度，在不同溫度區(qū)間自動調(diào)整充電參數(shù)：

?溫度區(qū)域設(shè)置?：

• ? 冷區(qū)(TS_COLD) ?：可設(shè)置充電暫停或電流降至20%/40%
• ? 酷區(qū)(TS_COOL) ?：電壓可降低100-300mV
• ? 預(yù)熱區(qū)(TS_PREWARM) ?：可配置電流/電壓降額
• ? 熱區(qū)(TS_HOT) ?：充電暫停

三、關(guān)鍵功能詳解

1. 輸入源管理

?BQ25620特有功能?：

• 自動USB BC1.2檢測(SDP/CDP/DCP)
• 支持非標(biāo)準(zhǔn)適配器識別(1A/2.1A/2.4A)
• 可選的9V/12V HVDCP協(xié)商

?BQ25622特有功能?：

• ILIM引腳設(shè)置輸入電流限制(IINREG = KILIM/RILIM)
• TS_BIAS引腳提供獨立的熱敏電阻偏置

2. OTG功能

升壓模式特性：

• 輸出電壓范圍：3.84-9.6V(80mV步進(jìn))
• 輸出電流高達(dá)2.4A(>90%效率@100mA)
• 獨立溫度保護(hù)閾值(-10°C至60°C)

3. 保護(hù)功能

?全面保護(hù)機(jī)制?：

• 輸入/系統(tǒng)/電池過壓保護(hù)
• 電池/轉(zhuǎn)換器過流保護(hù)
• 熱調(diào)節(jié)和熱關(guān)斷(120°C/140°C)
• 充電安全定時器(最高28小時)
• 電池短路和系統(tǒng)短路保護(hù)

四、設(shè)計參考

1. 外圍元件選型

?典型應(yīng)用電路參數(shù)?：

• ?電感?：1μH(飽和電流>3.5A)
• ?輸入電容?：1μF陶瓷電容(25V)
• ?輸出電容?：20μF陶瓷電容(10V)
• ?REGN穩(wěn)壓器電容?：4.7μF陶瓷電容(10V)

2. 布局指南

?關(guān)鍵布局原則?：

1. 將輸入電容盡可能靠近PMID引腳
2. 輸出電容靠近SYS引腳，通過多個過孔接地
3. SW節(jié)點面積最小化以降低EMI
4. I2C信號線遠(yuǎn)離SW節(jié)點布線
5. 使用完整的接地平面提升散熱性能

五、應(yīng)用場景

1. 便攜設(shè)備

在平板電腦和手持設(shè)備中，BQ25620/BQ25622的緊湊尺寸和高效率可延長電池續(xù)航時間，其NVDC架構(gòu)確保系統(tǒng)在電池沒電時仍能工作。

2. 醫(yī)療設(shè)備

對于便攜醫(yī)療設(shè)備，器件提供：

• 精確的溫度監(jiān)控和安全計時器
• 超低泄漏電流(0.15μA船運(yùn)模式)
• 符合IEC 62368-1安全標(biāo)準(zhǔn)

3. 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

在IP攝像頭等IoT應(yīng)用中，芯片的寬輸入電壓范圍(3.9-18V)和高效轉(zhuǎn)換特性適合各種電源適配器，集成保護(hù)功能增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。