Texas Instruments Chargeur de batterie solaire Buck-Boost I2C bq25798
Le chargeur de batterie solaire Buck-Boost I2C bq25798 Texas Instruments est un chargeur buck-boost en mode commuté entièrement intégré pour les batteries Li-ion à 1 à 4 cellules et les batteries Li-polymère. L'intégration comprend quatre MOSFET de commutation, des circuits de détection de courant d'entrée et de charge, le FET de batterie et toute la compensation de boucle du convertisseur buck-boost. Il utilise la gestion de cheminement d'alimentation NVDC, régulant le système sans chute en dessous d'une tension de système minimale configurable. Lorsque la puissance du système dépasse la puissance nominale de la source d'entrée, le mode de complément de batterie prend en charge le système sans surcharger la source d'entrée. Le bq25798 maximise également la puissance des panneaux photovoltaïques à l'aide de son algorithme MPPT d'échelle VOC intégré. Le bq25798 prend en charge le basculement ultra-rapide de l'adaptateur vers une tension de batterie convertie en Mùde de secours.Le chargeur prend en charge la gestion de cheminement d'alimentation VCC étroite, dans laquelle le système est régulé à une tension légèrement supérieure à la tension de la batterie sans être autorisé à tomber en dessous de la tension minimale du système. La tension minimale du système permet au système de fonctionner même lorsque la batterie est complètement déchargée ou retirée. Lorsque l'alimentation du système dépasse la puissance nominale de la source d'entrée, le mode de complément de batterie prend en charge sans surcharger la source d'entrée. Le composant charge une batterie à partir d'une large gamme de sources d'entrée, y compris un ancien adaptateur USB vers un adaptateur PD USB haute tension et un adaptateur cylindrique traditionnel. Le chargeur définit automatiquement le convertisseur comme une configuration buck, boost ou buck-boost en fonction de la tension d'entrée et de la tension de la batterie sans le contrôle de l'hôte. Le sélecteur de source d'entrée double gère l'alimentation provenant de deux sources d'entrée différentes. La sélection d'entrée est contrôlée par l'hôte via I2C, avec la source par défaut n° 1 (VAC1) comme entrée principale et la source n° 2 (VAC2) comme entrée secondaire.
Pour prendre en charge un chargement rapide à l'aide d'un adaptateur réglable haute tension, le dispositif fournit une poignée D+/D-. Le composant est conforme aux spécifications d'alimentation USB 2.0 et USB 3.0 avec régulation de tension et de courant d'entrée. De plus, l'optimiseur de courant d'entrée (ICO) permet la détection du point de puissance maximal d'une source d'entrée inconnue. Le bq25798 fournit également un algorithme de suivi de Point de puissance (MPPT) maximal pour optimiser la puissance tirée lorsqu'il est connecté à une cellule solaire. Outre le mode de charge contrôlé par l'hôte I2C, ce chargeur prend également en charge le mode de charge autonome. Après la mise sous tension, la charge est activée, avec les paramètres du registre par défaut. L'appareil peut terminer un cycle de chargement sans aucun engagement logiciel. Il détecte la tension de la batterie et charge la batterie en différentes phases: charge en mode trickle, pré-charge, charge en courant constant (CC) et charge en tension constante (CV). À la fin du cycle de charge, le chargeur se termine automatiquement lorsque le courant de charge est inférieur à une limite prédéfinie (courant de terminaison) dans la phase à tension constante. Lorsque la batterie complète tombe en dessous du seuil de recharge, le chargeur démarre automatiquement un autre cycle de charge.
En l'absence de sources d'entrée, ce composant prend en charge la fonction USB On-the-Go (OTG), déchargeant la batterie pour générer une tension réglable de 2,8 V à 22 V sur VBUS avec une taille de pas de 10 mV, qui est conforme à la fonction d'alimentation programmable définie par la norme USB PD 3.0 (PPS). Le bq25798 de Texas Instruments fournit également un mode de secours pour alimenter une charge système à PMID en utilisant la tension OTG réglable lorsque l'adaptateur est retiré. Le chargeur fournit diverses caractéristiques de sécurité pour le chargement de la batterie et le fonctionnement du système, notamment la surveillance de la température de la thermistance négative de la batterie, la charge de ralenti, les minuteurs de pré-charge et de charge rapide et les protections contre la surtension/surintensité sur la batterie et l'entrée. La régulation thermique réduit le courant de charge lorsque la température de jonction dépasse un seuil programmable. La sortie du STAT du dispositif indique l'état de charge et les conditions de défaillance éventuelles. La sortie PG indique si une bonne source d'alimentation est présente. La broche INT avertit immédiatement l'hôte en cas de défaillance. Le bq25798 Texas Instruments est disponible en boîtier QFN de 29 broches de 4 mm × 4 mm.
Caractéristiques
- Chargeur buck-boost à haute densité de puissance et haute intégration pour 1 à 4 batteries de cellule prenant en charge n'importe quel profil USB PD 3.0
- Intègre quatre MOSFET de commutation, BATFET
- Intègre une détection de courant d'entrée et de charge
- Très efficace
- Fréquences de commutation 750 kHz ou 1,5 MHz
- Courant de charge de 5 A avec une résolution de 10 mA
- Efficacité de 96,5%: batterie de 16 V à 3 A à partir de 20 V
- Prend en charge une large gamme de sources d'entrée
- Suivi de point de puissance maximal (MPPT) de VOC échantillonné de manière autonome pour la charge à partir d'un panneau photovoltaïque
- Large plage de tension de fonctionnement en entrée de 3,6 V à 24 V avec une tension nominale maximale absolue de 30 V
- Détecte les adaptateurs USB BC1.2, HVDCP et non standard
- Contrôleur de multiplexeur de puissance à double entrée (facultatif)
- Voie de puissance CC à tension étroite (NVCC)
- Mode de sauvegarde avec commutation Ultra-rapide vers tension réglable
- Alimente le port USB à partir d'une batterie (USB OTG)
- Tension de sortie OTG de 2,8 V à 22 V avec une résolution de 10 mV pour prendre en charge les PPS USB-PD
- Régulation de courant de sortie OTG jusqu'à 3,32 A avec une résolution de 40 mA
- Mode I2C et autonome Flexible pour des performances optimales du système
- CAN 16 bits intégré pour la surveillance de la tension, du courant et de la température
- Faible courant de repos de la batterie
- 17 µA pour un fonctionnement sur batterie uniquement
- 500 nA en mode d'arrêt du chargeur
- Précision élevée
- Régulation de tension de charge de -0,25% à +0,65% pour les batteries 2 s
- Régulation du courant de charge ±5 %
- Régulation du courant d'entrée ±5 %
- Sécurité
- Régulation et arrêt thermiques
- Entrée/batterie OVP et OCP
- MOSFET convertisseurs OCP
- Minuteur de sécurité de chargement
- Boîtier
- QFN 29 broches 4 mm×4 mm
Applications
- Sonnette vidéo, contrôle de maison intelligente
- Moniteur de patient multiparamètre, électrocardiogramme (ECG), sonde intelligente à ultrasons
- Concentrateurs de données, tondeuse à gazon robotique
- Suivi des actifs, PDV mobile
Schéma simplifié
