Texas Instruments bq25750雙向降壓-升壓電池充電控制器是一款具有直接電源路徑控制的寬輸入電壓、鋰聚合物、開關模式降壓-升壓鋰離子或磷酸鐵鋰電池充電控制器。該器件可在寬電壓范圍內提供高效電池充電、充電電壓調節和精確的充電電流、自動終止、充電預處理和充電狀態指示。該器件集成了降壓-升壓轉換器的所有環路補償功能，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并調節SYS端子電壓。

數據手冊：*附件：Texas Instruments bq25750降壓-升壓電池充電控制器數據手冊.pdf

除I^2^C主機控制充電模式外，該器件還通過電阻器可編程限制支持獨立充電模式。輸入電流、充電電壓調節和充電電流目標可分別通過 ILIM_HIZ、ICHG和FB引腳設置。該器件具有三個狀態引腳（STAT1、STAT2和PG）來指示充電狀態和輸入電壓狀態。這些引腳可用于與主機處理器通信或驅動LED。如果需要，這些引腳還可以用作通用指示器，其狀態直接由I^2^C接口控制。當設備狀態發生變化（包括故障）時，INT引腳會立即通知主機。

該器件還提供模數轉換器 (ADC)，用于監測輸入電流、充電電流和輸入/電池/系統/熱敏電阻電壓。Texas Instruments bq25750采用36引腳 5.0mm x 6.0mmQFN封裝，引腳間距為0.5mm。

特性

• 4.2V至70V寬輸入電壓工作范圍
• 寬電池電壓工作范圍：高達70V，支持多化合物電池
  • 1節至14節鋰離子充電曲線
  • 1節至16節LiFePO4 電池充電曲線
• 具有NFET驅動器的同步降壓-升壓充電控制器
  • 可調節開關頻率范圍：200kHz至600kH
  • 可選擇與外部時鐘同步
  • 帶有軟啟動的集成環路補償
  • 可選柵極驅動器電源輸入，可提高效率
• 雙向轉換器運行（反向模式），支持USB-PD擴展功率范圍 (EPR)
  • 可調輸入電壓 (VAC) 調節范圍為3.3V至65V，步長為20mV
  • 使用5mΩ電阻器實現可調輸入電流調節（R AC_SNS ），范圍為400mA至20A，步長為50mA
• 直接電源路徑管理，可實現超高的電源系統效率
  • 選擇適配器或電池作為系統電源
  • 動態電源管理
  • 所有N溝道FET驅動器
• 低電池靜態電流
• 高精度
  • ±0.5%充電電壓調節
  • ±3%充電電流調節
  • ±3%輸入電流調節
• 采用I^2^C控制，通過電阻可編程選項實現最佳系統性能
  • 硬件可調輸入和輸出電流限制
• 集成16位ADC，用于電壓、電流和溫度監控
• 高度安全集成
  • 可調輸入過壓和欠壓保護
  • 電池過壓和過流保護
  • 充電安全計時器
  • 電池短路保護
  • 熱關斷
• 狀態輸出
  • 適配器當前狀態 (PG)
  • 充電器運行狀態
• 包裝
  • 36引腳5mm×6mm QFN

簡化示意圖

BQ25750寬輸入電壓降壓-升壓電池充電控制器技術解析

Texas Instruments的BQ25750是一款獨立/I2C控制的雙向降壓-升壓電池充電控制器，具有直接電源路徑管理功能，適用于多種電池化學體系。本文將深入解析該器件的關鍵特性、工作原理和典型應用場景。

一、產品概述

BQ25750是一款寬輸入電壓范圍的開關模式降壓-升壓鋰離子/聚合物/LiFePO4電池充電控制器，具有以下核心特點：

• ?寬電壓范圍?：輸入電壓4.2V至70V，支持1-14節Li-Ion或1-16節LiFePO4電池配置
• ?高效拓撲?：同步降壓-升壓架構，開關頻率200kHz至600kHz可調
• ?雙向操作?：支持反向模式(Reverse Mode)，符合USB-PD EPR規范
• ?高精度?：±0.5%充電電壓調節，±3%充電/輸入電流調節
• ?集成保護?：OVP/OCP/OTP等完整保護功能

二、關鍵特性詳解

1. 電源路徑管理

BQ25750采用直接電源路徑架構，具有自動電源選擇功能：

• 系統可從適配器或電池獲取電源
• 動態功率管理(DPM)防止輸入過載
• 輸入電流/電壓調節范圍寬(400mA-20A，3.3V-65V)

2. 充電特性

• ?多階段充電?：支持涓流、預充、恒流(CC)、恒壓(CV)完整充電曲線
• ?溫度監控?：集成JEITA兼容的NTC溫度監測
• ?高精度調節?：16位ADC實時監測電壓/電流/溫度參數
• ?充電終止?：可編程終止電流(0.25-10A)和自動再充電功能

3. 反向操作模式

獨特功能包括：

• 電池放電時可調節系統電壓(3.3-65V)
• 支持USB-PD EPR規范的功率傳輸
• 輸入電流調節(400mA-20A)

三、典型應用設計

1. 48V輸入14S Li-Ion充電系統

典型設計參數：

• 輸入：40-56V
• 輸出：58.8V(14S)
• 充電電流：10A
• 開關頻率：350kHz

?關鍵設計要點?：

• ACUV/ACOV電阻分壓網絡設置輸入工作窗口
• 精密電阻分壓設置充電電壓(0.1%精度推薦)
• 功率MOSFET選擇需考慮RDS(ON)與柵極電荷的平衡

2. 太陽能MPPT應用

利用內置最大功率點跟蹤(MPPT)算法：

• 全面板掃描功能自動尋找最大功率點
• 可編程掃描間隔(3-20分鐘)
• 輸入電壓調節保持最優工作點

四、性能優化建議

1. ?效率提升?：
   • 高輸入電壓應用建議使用外部柵極驅動電源(DRV_SUP)
   • 適當增加開關頻率可減小電感尺寸
   • 功率MOSFET選擇低FOM器件
2. ?布局要點?：
   • 保持高頻電流環路面積最小化
   • 電流檢測采用開爾文連接方式
   • 柵極驅動走線寬度≥20mil
3. ?熱管理?：
   • 確保散熱焊盤充分連接至PCB地平面
   • 多過孔設計改善熱傳導

五、應用場景

BQ25750非常適合以下應用：

• 無繩電動工具和園藝設備
• 太陽能備用充電系統
• 無人機和醫療設備(X光系統、超聲設備)
• 能源存儲系統和多參數患者監護儀