Texas Instruments BQ25798 I2C 벅 부스트 태양광 배터리 충전기
Texas Instruments BQ25798 I2C 벅 부스트 태양광 배터리 충전기는 1~4 셀 리튬-이온 배터리 및 리튬-폴리머 배터리용 완전 통합 스위치 모드 벅 부스트 충전기입니다. 4개의 스위칭 MOSFET, 입력 및 충전 전류 감지 회로, 배터리 FET 및 벅 부스트 변환기의 모든 루프 보상 기능을 통합하고 있습니다. 이 장치는 NVDC 전원 경로 관리를 사용하여 구성 가능한 최소 시스템 전압 아래로 떨어지지 않도록 시스템을 조정합니다. 시스템 전원이 정격 입력 소스를 초과할 때, 배터리 보충 모드는 입력 공급 장치를 과부하하지 않고 시스템을 지원합니다. BQ25798은 또한 내장형 VOC 스케일링 MPPT 알고리즘을 사용하여 광전지 패널에서 전력을 극대화합니다. BQ25798은 백업 모드에서 어댑터에서 변환된 배터리 전압으로 초고속 전환을 지원합니다.이 충전기는 좁은 VDC 전원 경로 관리 기능을 지원하며, 시스템은 최소 시스템 전압 아래로 떨어지지 않고 배터리 전압보다 약간 높은 전압으로 조정됩니다. 최소 시스템 전압을 통해 배터리가 완전히 방전되거나 제거된 경우에도 시스템을 작동할 수 있습니다. 시스템 전원이 입력 소스 정격을 초과할 경우, 배터리 보충 모드는 입력 소스에 과부하를 발생시키지 않고 시스템 전원 요구 사항을 지원합니다. 이 장치는 레거시 USB 어댑터에서 고전압 USB PD 어댑터 및 기존 배럴 어댑터에 이르는 다양한 입력 소스에서 배터리를 충전합니다. 이 충전기는 호스트 제어없이 입력 전압 및 배터리 전압을 기반으로 변환기를 벅, 부스트 또는 벅-부스트 구성으로 자동 설정합니다. 이중 입력 소스 선택기는 두개의 다른 입력 소스에서 흐르는 전력을 관리합니다. 호스트가 I2C를 통해 입력 선택을 제어하며, 기본 소스 #1(VA1)은 기본 입력으로 사용되고 소스 #2(VAC2)는 보조 입력으로 사용됩니다.
조절 가능한 고전압 어댑터를 사용하여 고속 충전을 지원하기 위해, 이 장치는 D+/D- 핸드쉐이크 기능을 제공합니다. 이 장치는 USB 2.0 및 USB 3.0 전원 공급 사양을 준수하며 입력 전류 및 전압 조정 기능을 제공합니다. 또한, ICO(입력 전류 옵티마이저)를 통해 식별되지 않은 입력 소스의 최대 전력 지점을 감지할 수 있습니다. BQ25798은 또한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 알고리즘을 제공하여 태양 전지에 연결할 때 끌어 오는 전력을 최적화합니다. I2C 호스트 제어 충전 모드 외에, 이 충전기는 자율 충전 모드도 지원합니다. 전원을 켠 후 기본 레지스터 설정으로 충전이 활성화됩니다. 이 장치는 소프트웨어 개입 없이 충전 주기를 완료할 수 있습니다. 이 장치는 배터리 전압을 감지하고 세류 충전, 사전 충전, CC(정전류) 충전 및 CV(정전압) 충전과 같은 다양한 단계로 배터리를 충전합니다. 충전 주기가 끝나면 충전 전류가 정전압 위상에서 사전 설정된 제한값(종단 전류) 미만일 때 충전기가 자동 종료됩니다. 전체 배터리가 재충전 임계값 아래로 떨어지면 충전기가 자동으로 다른 충전 주기를 시작합니다.
입력 소스가 없는 경우, 이 장치는 USB OTG(On-the-Go) 기능을 지원하여 10mV 크기 단계의 VBUS에서 조절 가능한 2.8~22V 전압을 생성하기 위해 배터리를 방전하는 데, 이는 USB PD 3.0 사양 정의 PPS(프로그래밍 가능 전원 공급 장치) 기능을 준수합니다. Texas Instruments BQ25798은 어댑터 제거 시 조절 가능한 OTG 전압을 사용하여 PMID에서 시스템 부하를 공급하는 백업 모드도 제공합니다. 이 충전기는 배터리 온도 네거티브 서미스터 모니터링, 세류 충전, 사전 충전 및 고속 충전 타이머, 배터리 및 입력에 대한 과전압/과전류 보호를 포함하여 배터리 충전 및 시스템 작동을 위한 다양한 안전 기능을 제공합니다. 열 조정 기능은 접합 온도가 프로그래밍 가능한 임계값을 초과할 때 충전 전류를 줄여 줍니다. 장치의 STAT 출력은 충전 상태 및 모든 결함 상태를 보고합니다. PG 출력은 양호한 전원이 있는지 여부를 나타냅니다. INT 핀은 결함이 발생하면 즉시 호스트 장치에 알려 줍니다. Texas Instruments BQ25798은 29핀 4mm × 4mm QFN 패키지로 제공됩니다.
특징
- 모든 USB PD 3.0 프로파일을 지원하는 1~4 셀 배터리용 고전력 밀도, 고집적 벅 부스트 충전기
- 4개의 스위칭 MOSFET, BATFET 통합
- 입력 및 충전 전류 감지 기능 통합
- 고효율
- 750kHz 또는 1.5MHz 스위칭 주파수
- 10mA 분해능으로 5A 충전 전류
- 96.5% 효율: 16V 배터리(3A, 20V)
- 폭넓은 범위의 입력 소스 지원
- 광전지 패널에서 충전하기 위해 자율적으로 샘플링된 VOC MPPT(최대 전력 지점 추적)
- 3.6~24V의 넓은 입력 작동 전압 범위(30V 절대 최대 정격)
- USB BC1.2, HVDCP 및 비표준 어댑터 감지
- 이중 입력 전원 멀티플렉서 컨트롤러(옵션)
- NVDC(Narrow Voltage DC) 전원 경로
- 조절 가능한 전압으로 초고속 전환이 가능한 백업 모드
- 배터리(USB OTG)에서 USB 포트에 전원 공급
- 2.8~22V OTG 출력 전압 제공(USB-PD PPS를 지원하는 10mV 분해능)
- 3.32A(최대) OTG 출력 전류 조정(40mA 분해능)
- 최적의 시스템 성능을 위한 유연한 자율 모드 및 I2C 모드
- 전압, 전류 및 온도 모니터링을 위한 통합 16비트 ADC
- 낮은 배터리 대기 전류
- 배터리 전용 작동의 경우 17µA
- 500nA(충전기 셧다운 모드)
- 높은 정확도
- 2S 배터리에 대해 -0.25~+0.65% 충전 전압 레귤레이션
- ±5% 충전 전류 레귤레이션
- ±5% 입력 전류 레귤레이션
- 안전
- 열 조절 및 열 차단
- 입력/배터리 OVP 및 OCP
- 변환기 MOSFET OCP
- 충전 안전 타이머
- 패키지
- 29핀 4mm × 4mm QFN
애플리케이션
- 비디오 초인종, 스마트 홈 제어
- 다중 파라미터 환자 모니터, ECG(심전도), 초음파 스마트 프로브
- 데이터 집선 장치, 로봇 잔디 깎는 기계
- 자산 추적, 모바일 POS
개략도
