Şirket Blog About TI BQ24250 Yüksek Entegre Tek Hücreli Li-Ion Pil Şarj Cihazı ve Güç Yolu Yönetimi

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. TI BQ24250'i, güç yolu yönetimi işlevliliği ile yüksek düzeyde entegre tek hücreli lityum iyon pil şarj cihazı olarak tedarik ediyor.

BQ24250, Texas Instruments (TI) tarafından piyasaya sürülen, taşınabilir, minyatür elektronik cihazlar için özel olarak tasarlanmış son derece entegre tek hücreli bir lityum iyon / lityum polimer anahtar modlu şarj cihazıdır.Çip eşzamanlı bir şarj mimarisini entegre ediyor, akıllı bir güç yolu yönetim sistemi, çok aşamalı şarj kontrolü ve kapsamlı bir güvenlik koruma devreleri seti.Tek hücreli lityum pillerin güvenli ve verimli şarjını ve sistem güç kaynağının ek karmaşık çevresel devrelere ihtiyaç duymadan geçişini sağlarSınırlı alanı ve güç kaynağı istikrarı için yüksek gereksinimleri olan taşınabilir cihazlar için mükemmel bir şekilde uygundur.Kullanıcı taşınabilir elektronik ürünler için ana akım şarj yönetimi çözümü haline getirmek.

I. BQ24250'nin Temel Konumu ve Temel Avantajları
BQ24250, BQ2425x serisinin özel şarj yönetimi IC'lerinin bir parçasıdır. Tek girişli bir güç kaynağı tasarımı ile çeşitli standart güç girişleriyle uyumludur.USB portları ve AC ağ adaptörleri dahil, ve 2A maksimum şarj akımını destekler, elektrik tüketimi kontrolü ile şarj verimliliğini dengeler.Çipin en önemli avantajı yüksek düzeyde entegrasyon ve bağımsız güç yolu yönetimi mimarisinde yatıyor., geleneksel şarj cihazlarının “bataryanın sistem yükü üzerinde öncelik aldığı” sorununu tamamen çözer.donanım geliştirme maliyetlerini azaltır ve bitmiş cihazın güç tüketimini azaltır.

BQ24250, sabit bir anahtarlama frekansı olan 1.5 MHz'de çalışır ve ince ve hafif taşınabilir cihazların yapısal tasarım gereksinimlerini karşılayan ultra ince 1.2 mm indüktörlerle eşleştirilebilir.Bağımsız bir I2C iletişim arayüzünü destekliyor, şarj parametrelerinin programlanabilir konfigürasyonunu ve çalışma durumunun gerçek zamanlı raporlanmasını sağlar ve böylece akıllı cihazların kesin güç yönetimi gereksinimlerini karşılar.Ayrıca bağımsız bir işletim modunu da destekler., bir ana denetleyiciye ihtiyaç duymadan temel işleyişe izin verir ve geniş bir dizi basit ve akıllı cihaz uygulaması için uygundur.

II. BQ24250'nin Ana donanım fonksiyonları ve temel parametreleri

2.1 Esnek Giriş Akım Aralık Yapısı
BQ24250, birden fazla giriş akım sınırı aralığı arasında geçiş yapmayı destekler. Donanım yapılandırması veya I2C programlaması ile 100mA, 500mA, 900mA, 1.5A ve 2A'ya ayarlanabilir.Farklı kapasiteli güç girişi ile tamamen uyumludur., örneğin USB 2.0, USB 3.0 ve standart adaptörler ve giriş aşırı yüklenmesini ve güç dengesizliğini önlemek için otomatik olarak güç kaynağı çıkışına uyarlanır.Bu sayede cihaz aksesuarlarının maliyetini düşürür..

2.2 Yüksek verimlilikli senkroni Buck Şarj Mimarlığı
Çip sinkroni şarj topolojisini kullanıyor.Bu, şarj sırasında ısı dağılımını önemli ölçüde azaltır ve yüksek gerilim girişini düşük gerilim şarjına dönüştürürken dönüşüm verimliliğini önemli ölçüde artırır.Bu, cihazın ısı artışını etkili bir şekilde en aza indirgenir ve genel sistem istikrarını artırır.Yüksek voltaj düzenleme doğruluğuyla, Akü'nün döngü ömrünü garanti ederken aşırı şarj ve düşük şarjı etkili bir şekilde önler.

2.3 Ultra Düşük Güç Tüketimi İşlemi
Çip düşük güç uyku moduna sahiptir; cihaz şarj edilmediğinde veya hiçbir yük altında olmadığında, otomatik olarak düşük güç bekleme durumuna girer.Aktif olmayan dönemlerde aküdenin kendini boşaltmasını etkili bir şekilde azaltır., böylece cihazın bekleme pil ömrünü uzatır. Bu, giyilebilir cihazlar ve taşınabilir test aletleri gibi düşük güçlü, uzun bekleme cihazları için uygun hale getirir.

III. BQ24250'nin Temel Fonksiyonu: Akıllı Güç Yolu Yönetimi (NVDC Mimarlığı)
Güç yolu yönetimi, BQ24250'nin en belirgin özelliğidir. Dar Voltaj DC Kontrol (NVDC) mimarisi kullanan ve Dinamik Güç Yolu Yönetimi (DPPM) devresini içerenGiriş güç kaynağı arasında dinamik güç tahsisini elde etmek için akıllı bir şekilde güç kaynağı yollarını değiştirir, batarya ve sistem yükü, böylece taşınabilir cihazların güç kaynağı mantığını iyice optimize eder.

3.1 Batarya az veya derin boşaltma koşullarında anlık açma fonksiyonu
Geleneksel şarj yongaları, batarya derin bir şekilde boşaldığında veya yokken, cihazın çalışmasını engellerken, sistem yüküne güç sağlayamaz.BQ24250'nin güç yolu mimarisi, bir batarya yokken veya batarya derin bir şekilde boşaldığında bile anında çalıştırılmasını sağlar.Dış bir güç kaynağına bağlandığında, giriş gücü, bataryaya ihtiyaç duymadan doğrudan sistem yükünü sağlar.Cihazın işletim esnekliğini önemli ölçüde artırmak ve cihaz hata ayıklama gibi senaryolar için uygun hale getirmek, acil kullanım ve pil değişimi.

3.2 Dinamik Güç Tahsisatı ve Pil Şarjı
Çip, giriş güç kaynağının çıkış kapasitesini ve sistem yükünün güç tüketimini sürekli olarak izleyen yerleşik gerçek zamanlı akım ve voltaj izleme devrelerini içerir.Anlık zirve yükü giriş güç kaynağının besleme kapasitesini aştığında, güç yolu yönetim sistemi otomatik olarak pil şarj modunu tetikler, böylece pil giriş güç kaynağı ile birlikte çalışarak sistemi güçlendirir.Bu, cihazın tam yük altında istikrarlı çalışmasını sağlar ve anlık güç tüketimi zirvelerinden kaynaklanan cihaz yeniden başlatma veya çökme gibi sorunları önler.

Tersine, giriş güç kaynağı yeterli olduğunda, sistem dış kaynaktan güç önemi verir ve fazla güç tamamen pil şarjı için kullanılır.Bu aynı anda güç kaynağı ve şarj olmayı sağlar., giriş gücünün en üst düzeye çıkarılmasını ve hem şarj hem de güç kaynağı verimliliğini artırmasını sağlar.cihazın bileşenlerinin genel boyutunu ve maliyetini azaltmak.

3.3 Sistem Voltaj Stabilizasyonu Koruması
Çip, sistem çıkış voltajını (SYS pin) gerçek zamanlı olarak izler.DPPM devresi, sistemin güç kaynağına öncelik vermek için şarj akımını otomatik olarak azaltır., çalışma voltajını dengelemek ve cihazın ana denetleyicisi ve sensörleri gibi hassas bileşenlerin çalışmasını etkileyen voltaj dalgalanmalarının önlenmesi,Bu sayede operasyonel istikrarı önemli ölçüde arttırır..

IV. BQ24250 Dört aşamalı standart lityum iyonlu pil şarj süreci
BQ24250, dört aşamadan oluşan tek hücreli lityum iyon piller için standart şarj mantığına sıkı sıkıya uymaktadır: damla şarjı, önceden şarj,sabit akımlı hızlı şarj ve sabit gerilimli sonlandırmaTüm süreç boyunca akıllı kontrol ile, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni, yeni.Derin boşaltılmış ve yaşlanmış hücreler, şarj hızı ve pil güvenliği arasındaki dengeyi bulur.

4.1 Tüküklü Şarj Aşaması
Çok düşük voltajlı veya derin boşaltılmış piller için,Çip yavaş yavaş pil hücrelerini yeniden etkinleştirmek ve boşaltılmış pillerdeki aktif malzemeyi geri getirmek için düşük akımlı damla şarjına başlarBu, doğrudan yüksek akım şarjından kaynaklanan aşırı ısınma, şişme ve hasar gibi sorunları önler ve böylece sonraki hızlı şarj için güvenli bir temel oluşturur.

4.2 Şarj öncesi aşama
Pil voltajı eşiğe döndükten sonra, önceden şarj aşaması başlar.hücre voltaj dalgalanmalarını ortadan kaldırmak, sabit akımlı hızlı şarj aşamasında anormal akımların önlenmesi ve şarj süreci boyunca sorunsuz bir geçiş sağlanması.

4.3 Sabit akımlı hızlı şarj aşaması
Pil voltajı normal aralıklara ulaştığında, sistem yüksek akımlı sabit akımlı şarj aşamasına girer.Bataryanın şarj seviyesini hızla artırmak için enerji, ayarlanmış maksimum şarj akımında sürekli olarak verilir., toplam şarj süresini önemli ölçüde azaltır ve yüksek kapasiteli lityum iyon bataryalarının hızlı şarj gereksinimlerini karşılar.

4.4 Sabit gerilim sonlandırma aşaması
Pil voltajı tam şarj eşiğine yaklaştığında, sistem sabit voltajlı şarj moduna geçiyor. Şarj akımı, pil doygunluğa ulaştıkça yavaş yavaş azalıyor.Akım sonlama eşiğine düştüğünde, şarj otomatik olarak durur, aşırı şarj riskini tamamen ortadan kaldırır, kapalı şarj döngüsünü hassas bir şekilde tamamlar ve bataryanın döngü ömrünü korur.

V. BQ24250 Kapsamlı Güvenlik Koruma Mekanizması
BQ24250, harici yardımcı koruma bileşenlerine olan ihtiyacı ortadan kaldıran tam bir donanım düzeyinde güvenlik koruma devreleri seti içerir.Şarj ve güç kaynağı süreçleri sırasında çeşitli riskleri kapsamlı bir şekilde azaltır, hem cihazın hem de pilin güvenliğini arttırır ve taşınabilir cihazlar için güvenlik sertifikasyonu standartlarını karşılar.

- Aşırı gerilim koruması: Giriş aşırı gerilimine, pil aşırı gerilimine ve sistem çıkış aşırı gerilimine karşı üç kat koruma;Sınırların aşılması durumunda güç kaynağı ve şarj devreleri hemen kesilir.;
- Aşırı akım koruması: Normal olmayan akımların çipe ve çevresel bileşenlere zarar vermesini önlemek için giriş akımı sınırlama, şarj aşırı akımı ve yük kısa devre aşırı akım koruması;
- Aşırı sıcaklık koruması: Dahili sıcaklık izleme, çip bağlantısı sıcaklığı sınırları aştığında otomatik olarak gücü azaltır veya şarjı durdurur.ve sıcaklık düştüğünde otomatik olarak çalışmaya devam eder.;
- Kısa devre koruması: Sistem yükü veya batarya bağlantısındaki kısa devreye karşı anlık güç kesimi koruması, kısa devreye neden olan yangın veya bileşen hasarı riskini ortadan kaldırır.;
- Şarj zaman aşımı koruması:Bataryanın anormal durumda sıkışması nedeniyle uzun süreli aşırı şarj veya "hayalet şarj" önlemek için her şarj aşamasında zaman aşımı algılama mekanizmaları bulunmaktadır..

VI. BQ24250 için ana uygulama senaryoları
Yüksek entegrasyon, kompakt boyut, yüksek istikrar ve akıllı güç yönetimi gibi temel avantajları sayesinde,BQ24250, tek hücreli lityum pillerle çalışan çeşitli ince ve taşınabilir elektronik ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.Tipik uygulamalar şunları içerir: akıllı giyilebilir cihazlar (fitness izleyicileri, akıllı saatler), taşınabilir testerler, kablosuz Bluetooth kulaklık şarj keseleri, küçük akıllı ev cihazları,El içi tüketici elektronikleri ve taşınabilir tıbbi cihazlarKompakt ve çok istikrarlı taşınabilir cihazlarda şarj yönetimi için tercih edilen yonga.

VII. BQ24250'nin özetini
Yüksek performanslı tek hücreli lityum iyonlu batarya şarj yönetimi IC olarak, TI BQ24250 NVDC akıllı güç yolu yönetimi özelliğini en önemli özellik olarak sunar.Geleneksel şarj çözümleriyle ilişkili endüstri sorunlarını ele almak, örneğin güç kaynağı ve şarj arasındaki çatışmalar, zayıf yük istikrarı ve batarya olmadan güç vermenin imkansızlığı.Yüksek entegrasyonlu donanım tasarımı gibi avantajlardan yararlanmak, dört aşamalı hassas şarj mantığı, kapsamlı güvenlik koruması ve programlanabilir parametreler konfigürasyonu, geliştirme kolaylığını, cihaz istikrarını ve pil ömrünü dengeler.Çeşitli hafif ağırlıklı güç kaynağı ve şarj gereksinimleri için mükemmel bir şekilde uygundur, mühendislik uygulamaları için olağanüstü değer sunan akıllı taşınabilir elektronik cihazlar.