Texas Instruments bq25620/bq25622降壓電池充電器是一款高度集成的3.5A開關模式電池充電管理及系統電源路徑管理器件，適用于單節鋰離子和鋰聚合物電池。該解決方案在系統和電池之間高度集成了內置電流檢測、回路補償、輸入反向阻塞FET（RBFET、Q1）、高側開關FET（HSFET、Q2）、低側開關FET（LSFET、Q3）和電池FET（BATFET、Q4）。它采用窄VDC電源路徑管理，將系統電壓調節到略高于電池電壓，但不降至可配置的最小系統電壓以下。其低阻抗電源路徑對開關模式運行效率進行了優化、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運輸模式電流延長了電池的貨架壽命。具有充電和系統設置功能的I^2^C串行接口使Texas Instruments bq25620/bq25622成為真正靈活的解決方案。

數據手冊：*附件：Texas Instruments bq25620，bq25622降壓電池充電器數據手冊.pdf

特性

• 高效率、1.5MHz、同步開關模式降壓充電器，用于單節電池
  • 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
  • 柔性JEITA曲線，可在整個溫度范圍內安全充電
• BATFET控制，支持關斷、運輸模式、和完全系統復位
  • 僅電池模式下的靜態電流為1.5μA
  • 運輸模式下0.15μA的電池漏電流
  • 關斷模式下0.1μA的電池漏電流
• 支持USB On-The-Go (OTG)
  • 升壓模式運行支持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
  • 通過輸入電壓調節 (VINDPM) 和輸入電流調節 (IINDPM) 最大化電源功率
  • VINDPM閾值自動追蹤電池電壓
• 電池高效運行，BATFET僅15mΩ
• 窄VDC (NVDC) 電源路徑管理
  • 無電池或電池電量耗盡系統瞬時啟動
  • 適配器滿載時電池補充
• 靈活的自主或I^2^C控制模式
• 集成12位ADC，用于電壓、電流和溫度監控
• 高精度
  • ±0.5%充電電壓調節
  • ±5%充電電流調節
  • ±5%輸入電流調節
• 安全
  • 熱調節與熱關斷
  • 輸入、系統、電池過壓保護
  • 電池、轉換器過流保護
  • 充電安全計時器

簡化應用圖

高效能單節鋰電池充電管理芯片BQ25620/BQ25622技術解析

一、產品概述

BQ25620和BQ25622是德州儀器(TI)推出的高度集成3.5A開關模式電池充電管理芯片，專為單節鋰離子/鋰聚合物電池設計。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)、高低側開關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攝像頭和便攜醫療設備等應用場景。

?關鍵特性?：

• 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)
• 超低靜態電流(1.5μA電池模式，0.15μA船運模式)
• 集成12位ADC用于電壓/電流/溫度監測
• IEC 62368-1 CB安全認證

二、架構與工作原理

1. 電源路徑管理

BQ25620/BQ25622采用窄VDC(NVDC)架構，通過BATFET將系統與電池分離。該架構具有以下優勢：

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

2. 充電管理

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

?典型充電參數?：

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

3. 溫度管理

器件支持先進的JEITA溫度曲線，通過外部NTC熱敏電阻監控電池溫度，在不同溫度區間自動調整充電參數：

?溫度區域設置?：

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

三、關鍵功能詳解

1. 輸入源管理

?BQ25620特有功能?：

• 自動USB BC1.2檢測(SDP/CDP/DCP)
• 支持非標準適配器識別(1A/2.1A/2.4A)
• 可選的9V/12V HVDCP協商

?BQ25622特有功能?：

• ILIM引腳設置輸入電流限制(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)
• 輸出電流高達2.4A(>90%效率@100mA)
• 獨立溫度保護閾值(-10°C至60°C)

3. 保護功能

?全面保護機制?：

• 輸入/系統/電池過壓保護
• 電池/轉換器過流保護
• 熱調節和熱關斷(120°C/140°C)
• 充電安全定時器(最高28小時)
• 電池短路和系統短路保護

四、設計參考

1. 外圍元件選型

?典型應用電路參數?：

• ?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穩壓器電容?：4.7μF陶瓷電容(10V)

2. 布局指南

?關鍵布局原則?：

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節點面積最小化以降低EMI
4. I2C信號線遠離SW節點布線
5. 使用完整的接地平面提升散熱性能

五、應用場景

1. 便攜設備

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

2. 醫療設備

對于便攜醫療設備，器件提供：

• 精確的溫度監控和安全計時器
• 超低泄漏電流(0.15μA船運模式)
• 符合IEC 62368-1安全標準

3. 物聯網設備

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