Texas Instruments bq25968開關電容快速充電器是一套采用開關電容器架構且效率達97%的高效6A電池充電解決方案。該架構和集成式FET經過優化，實現50%的占空比，這就允許電纜電流是向電池提供的電流的一半。此功能可以降低充電線上的損失，以及限制應用溫度升高。

數據手冊：*附件：Texas Instruments bq25968開關電容快速充電器數據手冊.pdf

雙相架構提高了充電效率，降低了輸入和輸出電容要求。當與主充電器（如bq25790）配合使用時，該系統通過CC、CV和端接預充電以最低功率損耗實現最快的充電速度。兩相架構可降低輸入電容器要求并減少輸出電壓紋波。當與標準充電器（如bq2589x）配合使用時，該系統通過CC、CV和端接預充電以最低功率損耗實現最快的充電速度。

Texas Instruments bq25968集成了所有必要的保護功能，確保安全充電。這些特性包括輸入過壓和過流保護、輸出過壓和過流保護、電池和電纜溫度檢測以及監測裸片溫度。該器件包括一個12位高效模數轉換器 (ADC)，用于提供總線電壓、總線電流、輸出電壓、電池電壓、電池電流、總線溫度、電池溫度、裸片溫度以及管理適配器或移動電源電池充電所需的其他計算測量。

特性

• 功率級效率高達97%，實現6A快速充電
• 正在申請專利的開關電容充電器架構，優化實現50%的占空比
  • 輸入電壓為電池電壓的兩倍（3.5V至4.65V）
  • 輸出電流為輸入電流的兩倍（高達4.5A）
  • 降低電纜的功耗
• 集成的可編程保護特性，實現安全操作
  • 輸入過壓保護 (BUS_OVP)
  • 輸入過電流保護 (BUS_OCP)，帶可調節警報
  • 輸入過壓，具有外部OVP FET（VAC_OVP高達17V）
  • 電池過壓保護 (BAT_OVP)，帶可調節警報
  • 輸出過壓 (VOUT_OVP)
  • 輸入過電流保護 (BUS_OCP)，帶可調節警報
  • IBAT過流保護 (BAT_OCP)，帶可調節警報
  • 開關MOSFET逐周期電流限制
  • 電池溫度監控
  • 連接器溫度監控
• 可編程設置，用于系統優化
  • STAT、FLAG和MASK選項，用于中斷
  • ADC讀數和配置
• 集成16位高效模數轉換器 (ADC)
  • 總線電壓：±0.5%
  • VOUT電壓：±0.5%
  • -0.4%至0.2% BAT電壓，具有差分感應
  • ±1.5%BAT電流 (6A時，帶外部RSENSE)
  • BAT溫度：±1%
  • BUS溫度：±1%
  • 裸片溫度：±4°C

簡化應用

BQ25968：高效6A開關電容快速充電器技術與應用解析

引言

隨著智能手機、平板電腦等便攜式設備對電池容量和充電速度要求的不斷提高，快速充電技術已成為現代電子設備不可或缺的一部分。德州儀器（TI）推出的BQ25968是一款采用開關電容架構的高效、大電流單節電池快速充電器，其獨特的雙相架構和高達97%的轉換效率，為高功率快充系統提供了理想的解決方案。

一、BQ25968核心特性概述

1. 高效開關電容架構

• 轉換效率高達97% ，支持6A快速充電。
• 專利待審的開關電容架構 ，優化為50%占空比工作模式：
  • 輸入電壓為電池電壓的2倍（3.5V至4.65V）
  • 輸出電流為輸入電流的2倍（最高4.5A）
  • 顯著降低充電線纜上的功率損耗

2. 全面的集成保護功能

• 輸入過壓保護（BUS_OVP）
• 輸入過流保護（BUS_OCP），支持可調報警
• 外部OVP FET支持VAC_OVP（最高17V）
• 電池過壓保護（BAT_OVP）與可調報警
• 輸出過壓保護（VOUT_OVP）
• 電池過流保護（BAT_OCP）
• 溫度監控（電池、連接器、芯片結溫）

3. 高精度ADC監測系統

• 集成16位有效精度ADC，提供多路關鍵參數監測：
  • VBUS、VAC、VOUT、VBAT電壓
  • IBUS、IBAT電流
  • TSBUS、TSBAT、TDIE溫度

二、系統架構與工作原理

1. 開關電容功率級

BQ25968采用雙相開關電容架構，每相由四個開關管（Q1–Q4）和一個飛跨電容（CFLY）組成。通過50%占空比的交替開關，實現輸入電壓的二分壓和輸出電流的倍增，從而在保持高效率的同時降低輸入輸出電容的要求。

2. 與主充電器協同工作

BQ25968通常作為“從充電器”與如BQ25890等主開關充電器配合使用。在電池電壓低于3.5V時由主充電器進行預充電；當電池電壓達到3.5V后，系統通過PD協議協商提升輸入電壓，啟用BQ25968進行大電流快充；在接近滿電時再切換回主充電器進行恒壓/涓流充電。

3. 智能適配器通信

設備通過I2C接口與主機（如MCU）通信，實時調整保護閾值、讀取ADC數據，并通過PD控制器與智能適配器進行電壓/電流協商，實現動態功率調節。

三、關鍵設計要點

1. 外部元件選型建議

• 飛跨電容（CFLY） ：每相推薦使用3–4個22μF電容，如Murata GRM18BR61A226ME15。
• 輸入/輸出電容 ：低ESR陶瓷電容，靠近引腳布局。
• 電流檢測電阻 ：支持2mΩ或5mΩ，精度影響IBAT_ADC讀數。

2.布局與散熱建議

• 電源路徑（VBUS、PMID、VOUT）盡量短而寬。
• 飛跨電容盡量靠近芯片引腳，減少開關噪聲。
• 使用散熱過孔連接芯片底部焊盤至PCB接地層。

四、典型應用場景

1. 智能手機快充系統

• 配合PD適配器，實現最高6A的電池充電電流。
• 支持Type-C接口與PD協議通信。

2. 平板電腦與大容量設備

• 可并聯兩個BQ25968（主從模式）以分擔電流、降低損耗。
• 支持更高功率輸入（如20V/3A）轉換為10A電池電流。

3. 電源銀行（Power Bank）

• 支持雙向快充，兼顧輸入與輸出高效率。