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節，還能在寬電壓范圍內實現電池高效充電，提供充電終止和充電狀態指示以及自動充電預調節。該器件集成了降壓-升壓轉換器的所有環路補償，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節輸入端子電壓來實現行保護，從而支持USB-PD EPR功率配置。

數據手冊：*附件：Texas Instruments bq25756E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，Texas Instruments bq25756E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。

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36V，具有多種化學物質支持
- 1至7節鋰離子電池充電曲線
- 1至9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：200kHz至600kHz
- 與外部時鐘運行同步選項
- 帶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
用于太陽能充電的自動最大功率點跟蹤 (MPPT)
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36V，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
高準確率
- ±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，可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（STAT1，STAT2)
36引腳5mm×6mm QFN封裝

簡化示意圖

BQ25756E降壓-升壓電池充電控制器技術解析

一、產品概述

Texas Instruments的BQ25756E是一款獨立/I2C控制的雙向降壓-升壓電池充電控制器，支持1-7節鋰離子電池或1-9節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應用場景。

主要特性

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

二、關鍵功能詳解

1. 降壓-升壓拓撲架構

BQ25756E采用同步四開關Buck-Boost拓撲，可在輸入電壓高于、低于或等于電池電壓時高效工作。其特點包括：

無縫過渡三種工作模式（Buck、Buck-Boost、Boost）
集成環路補償，簡化設計
可選PFM模式提高輕載效率
支持外部時鐘同步（200-600kHz）

2. 充電管理功能

?多階段充電控制?：

涓流充電（VBAT < VBAT_SHORT）
預充電（VBAT_SHORT < VBAT < VBAT_LOWV）
恒流充電（CC模式）
恒壓充電（CV模式）
自動終止（電流低于ITERM閾值）

?JEITA溫度監控?：

通過外部NTC熱敏電阻監測電池溫度
根據溫度自動調整充電參數（T1-T5區域）
可編程的冷/熱區電流/電壓降額

3. 電源管理特性

? 動態功率管理(DPM) ?：

輸入電流限制（硬件/軟件可編程）
輸入電壓調節（防止源過載）
最大功率點跟蹤（太陽能應用）

?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）
輸出電流限制（400mA-20A）

三、典型應用設計

1. 太陽能充電系統設計

?關鍵參數?：

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

?設計要點?：

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

2. USB-PD EPR應用

?實現功能?：

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?：

功率路徑最小化環路面積
電流檢測電阻采用開爾文連接
門極驅動走線寬度≥20mil
熱焊盤充分散熱設計

四、性能參數與選型指南

電氣特性比較

參數	BQ25756E	BQ25750	BQ25756
輸入范圍	4.2-36V	4.2-70V	4.2-70V
I2C地址	0x6A	0x6B	0x6B
封裝	36-QFN	36-QFN	36-QFN

外圍元件選型建議

?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
?MOSFET選擇?：
- 建議FOM值（RDS(on)×Qg）：<100mΩ·nC
- 電壓等級：≥1.5×最大工作電壓
- 推薦型號：AONS66614（60V/3.1mΩ）
?檢測電阻?：
- 電池電流檢測：固定5mΩ
- 輸入電流檢測：2-10mΩ（精度與損耗權衡）

五、PCB布局指南

?功率路徑布局優先級?：
- 降壓輸入環路（HSFET-LSFET-輸入電容）
- 升壓輸出環路（LSFET-HSFET-輸出電容）
- 保持高di/dt路徑最短
?信號完整性要點?：
- 電流檢測差分走線（遠離開關節點）
- 門極驅動成對布線（減少寄生電感）
- 小值旁路電容靠近IC放置
?熱管理設計?：
- 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、開發資源與調試建議

?寄存器配置要點?：
- VFB_REG：設置充電電壓（1504-1566mV，2mV/步進）
- ICHG_REG：恒流階段電流（400mA-20A）
- IAC_DPM：輸入電流限制（硬件/軟件協調）
?狀態監控方法?：
- STAT1/STAT2引腳指示充電狀態
- INT中斷通知異常事件
- 16位ADC監測系統參數（V/I/T）
?常見問題排查?：
- 充電中止：檢查TS/ACUV/ACOV狀態
- 效率低下：驗證門極驅動和同步整流
- 振蕩問題：檢查補償網絡和布局