Texas Instruments bq25638 I^2^C控制電池充電器IC是一款高度集成的5A開關(guān)模式電池充電和系統(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(cè)、環(huán)路補(bǔ)償、輸入反向阻斷 FET（RBFET，Q1）、高側(cè)開關(guān)FET（HSFET，Q2）、低側(cè)開關(guān) FET（LSFET，Q3）以及電池FET（BATFET，Q4）。它使用NVDC 電源路徑管理，將系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)至稍高于電池電壓的水平，但是不會(huì)下降至低于可配置的最小系統(tǒng)電壓。低阻抗電源路徑提高了開關(guān)模式的工作效率、縮短了電池充電時(shí)間，并延長(zhǎng)了放電階段的電池壽命。具有系統(tǒng)和充電設(shè)置功能的I^2^C串行接口使bq25638成為真正靈活的解決方案。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments bq25638 I2C控制型電池充電器IC數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

該器件支持多種輸入源，包括標(biāo)準(zhǔn)USB主機(jī)端口、USB充電端口以及兼容USB的高電壓適配器。它符合用于電壓調(diào)節(jié)和輸入電流的USB 2.0和USB 3.0電源規(guī)格。輸入電流優(yōu)化器（ICO）還能夠檢測(cè)輸入源未發(fā)生過載時(shí)的最大功率點(diǎn)。bq25638具有用于設(shè)置默認(rèn)輸入電流限制的ILIM引腳和用于控制熱敏電阻偏置的TS_BIAS引腳。該器件還具有高達(dá)3.2A的恒定電流限制能力，符合 USB On-the-Go (OTG) 運(yùn)行功率額定值規(guī)格。Texas Instruments bq25638采用30球2.0mm×2.4mm DSBGA封裝。

特性

• 適用于單節(jié)電池的高效5A、1.5 MHz、同步開關(guān)模式降壓充電器
  • 輸入電壓為5V時(shí)，輸出電流低至10mA，效率大于90%
  • 充電電流高達(dá)5A，階躍為80mA
  • 充電終止范圍為30至1000mA，階躍為10mA
  • 靈活的JEITA曲線，可在過熱條件下實(shí)現(xiàn)安全充電
• BATFET控制，支持關(guān)斷和完全系統(tǒng)復(fù)位
  • 純電池模式下靜態(tài)電流1.5 μA
  • 超低功耗模式下電池漏電流為1.3 μA
  • 關(guān)斷模式下電池漏電流為100nA
• 支持USB On-The-Go (OTG)
  • 升壓模式運(yùn)行，輸出為3.84V至9.6V
  • 可編程電流限制高達(dá)3.2 A
• 支持寬輸入源
  • 3.9V至18V寬輸入工作電壓范圍，絕對(duì)最大輸入電壓為26V BQ25638簡(jiǎn)化應(yīng)用
  • VINDPM閾值自動(dòng)追蹤電池電壓
  • 輸入電流優(yōu)化器 (ICO)，無(wú)需過載適配器即可更大限度地提高輸入功率
• 使用7mΩ BATFET實(shí)現(xiàn)高效電池運(yùn)行
• 窄VDC (NVDC) 電源路徑管理
  • 系統(tǒng)在電池耗盡或無(wú)電池的情況下可瞬時(shí)啟動(dòng)
  • 適配器滿載時(shí)，電池可為系統(tǒng)補(bǔ)充電量
• 靈活的自主或I^2^C控制模式
• 用于電壓、電流和溫度監(jiān)控的集成12位ADC
  • ADCIN引腳，可用于高達(dá)1V的外部信號(hào)
• 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)
• 安全性
  • 電池溫度感測(cè)
  • 熱調(diào)節(jié)和熱關(guān)斷
  • 電池/轉(zhuǎn)換器過流保護(hù)
  • 充電安全計(jì)時(shí)器

簡(jiǎn)化應(yīng)用

高效集成：BQ25638 I2C控制型電池充電器IC技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

BQ25638是德州儀器(TI)推出的一款高度集成的5A開關(guān)模式電池充電管理IC，專為單節(jié)鋰離子和鋰聚合物電池設(shè)計(jì)。該器件采用I2C接口控制，具有NVDC電源路徑管理功能，支持USB OTG升壓輸出，輸入電壓范圍寬達(dá)3.9V至18V(最大26V)，適用于智能手機(jī)、平板電腦、便攜醫(yī)療設(shè)備等多種應(yīng)用場(chǎng)景。

二、關(guān)鍵特性與優(yōu)勢(shì)

1. ?高效充電性能?
   • 1.5MHz同步降壓充電器，效率>90%(即使輸出電流低至10mA)
   • 充電電流最高5A(80mA步進(jìn)調(diào)節(jié))
   • 支持JEITA溫度曲線安全充電
2. ?超低功耗設(shè)計(jì)?
   • 純電池模式靜態(tài)電流僅1.5μA
   • 超低功耗模式電池漏電流僅1.3μA
   • 關(guān)機(jī)模式漏電流低至100nA
3. ?靈活的電源管理?
   • 支持USB On-The-Go(OTG)功能，輸出電壓3.84-9.6V
   • 輸入電流優(yōu)化器(ICO)可自動(dòng)識(shí)別適配器最大功率點(diǎn)
   • NVDC架構(gòu)確保系統(tǒng)在電池耗盡時(shí)仍可即時(shí)啟動(dòng)
4. ?全面監(jiān)測(cè)保護(hù)?
   • 集成12位ADC監(jiān)測(cè)電壓、電流和溫度
   • ±0.5%充電電壓精度，±5%電流精度
   • 完備的保護(hù)機(jī)制：過壓、過流、熱調(diào)節(jié)等

三、應(yīng)用領(lǐng)域

BQ25638憑借其高性能和靈活性，非常適合以下應(yīng)用：

• 游戲外設(shè)和電腦配件
• 智能手機(jī)和平板電腦
• IP攝像頭和EPOS設(shè)備
• 便攜式醫(yī)療設(shè)備
• 可穿戴設(shè)備(智能手表等)
• TWS耳機(jī)和便攜音箱

四、技術(shù)細(xì)節(jié)解析

1. NVDC電源路徑管理

BQ25638采用創(chuàng)新的NVDC架構(gòu)，具有以下特點(diǎn)：

• 系統(tǒng)電壓始終略高于電池電壓
• 即使電池完全耗盡或移除，系統(tǒng)仍可正常工作
• 當(dāng)輸入電流受限時(shí)，自動(dòng)降低充電電流
• 系統(tǒng)負(fù)載增加時(shí)，電池可放電補(bǔ)充功率

2. 充電管理特性

器件支持完整的充電周期管理：

• ?涓流充電?：電池電壓<2.25V時(shí)(80mA默認(rèn))
• ?預(yù)充電?：2.25V
• ?恒流充電?：3V
• ?恒壓充電?：達(dá)到設(shè)定電壓后
• ?終止充電?：電流低于閾值(200mA默認(rèn))

3. 溫度監(jiān)測(cè)與保護(hù)

通過TS引腳實(shí)現(xiàn)精確溫度監(jiān)控：

• 支持JEITA標(biāo)準(zhǔn)溫度曲線充電
• 可配置多個(gè)溫度閾值(COLD/COOL/NORMAL/WARM/HOT)
• 在不同溫度區(qū)間自動(dòng)調(diào)整充電參數(shù)
• OTG模式下也有獨(dú)立溫度保護(hù)機(jī)制

五、設(shè)計(jì)考慮要點(diǎn)

1. ?電感選擇?
   • 推薦值：1μH(如SRP3212-1R0M21)
   • 飽和電流應(yīng)大于充電電流加1/2紋波電流
2. ?輸入電容?
   • 建議使用10μF陶瓷電容(X7R/X5R)
   • 電壓等級(jí)建議25V以上(15V輸入時(shí))
3. ?布局建議?
   • 輸入電容盡量靠近PMID和GND引腳
   • 電感輸入引腳與SW引腳距離最小化
   • 輸出電容靠近電感和IC放置

六、典型應(yīng)用電路

BQ25638典型應(yīng)用電路簡(jiǎn)潔高效：

• 僅需1μH電感、47nF升壓電容和少量濾波電容
• 通過I2C接口與主控通信
• STAT、PG、INT引腳提供狀態(tài)指示
• ILIM引腳可設(shè)置硬件電流限制