Texas Instruments bq25798 I2Cバックブースト・ソーラーバッテリ充電器
Texas Instruments bq25798 I2Cバックブーストソーラーバッテリ充電器は、1~4セルのリチウムイオン電池とリチウムポリマ電池を対象とした完全に統合されたスイッチモードのバックブースト充電器です。この統合には、4つのスイッチングMOSFET、入力と充電電流センシング回路、バッテリFET、バックブーストコンバータのすべてのループ補償があります。NVDC電力経路管理が採用されており、システムが構成可能な最小システム電圧以下に降下しないように安定化を図ります。システム電力が入力ソース定格を超過すると、バッテリ・サプリメント・モードは、入力ソースを過負荷にすることなくシステムをサポートします。bq25798は、内蔵VOCスケーリングMPPTアルゴリズムを使用して太陽光発電パネルからの電力も最大化します。bq25798は、アダプタからバックアップ・モードで変換されたバッテリ電圧に超高速で切り替えるのに対応しています。この充電器は、最小システム電圧を下回ることを許可されることなく、システムがバッテリ電圧よりもわずかに高い電圧で安定化を図るナローVDC電力経路管理に対応しています。最小システム電圧によって、バッテリが完全に放電または除去された場合であってもシステムの動作が可能になります。システム電力が入力ソースの定格を超過すると、バッテリ・サプリメント・モードは、入力源を過負荷にすることなくシステムの電力要件をサポートします。デバイスは、レガシーUSBアダプタから高電圧USB PDアダプタ、および従来のバレルアダプタを含めて、広範な入力ソースからバッテリを充電します。充電器は、ホスト制御なしで入力電圧とバッテリ電圧に基づいてバック、ブースト、またはバックブースト構成の間で自動的に設定されます。デュアル入力源セレクタは、2つの異なる入力源から流れる電力を管理します。入力選択は、一次入力のデフォルトソース#1(VAC1)、二次入力のソース#2(VAC2)のようにI2Cを介してホストによって制御されています。
調整式高電圧アダプタを使用して高速充電をサポートするために、D+/D-ハンドシェイクを実現しています。デバイスは、入力電流および電圧安定化が搭載されているUSB 2.0およびUSB 3.0電源仕様に準拠しています。さらに、入力電流オプティマイザ(ICO)を使用すると、未知の入力ソースの最大電力点を検出できます。bq25798は、太陽電池に接続されている場合の消費電力を最適化するために、最大電力点追跡(MPPT)アルゴリズムも実現しています。この充電器は、I2Cホスト制御式充電モード以外に自動充電モードもサポートしています。起動すると、デフォルトのレジスタ設定によって充電が有効になります。デバイスは、ソフトウェアに一切依存することなく充電サイクルを完了できます。また、バッテリ電圧を検出し、トリクル充電、プリ充電、定電流(CC)充電、定電圧(CV)充電といったさまざまなフェーズでバッテリを充電します。充電サイクルが完了すると、定電圧フェーズでプリセットされた制限値(終了電流)を充電電流が下回った場合に充電器によって自動終了します。バッテリの残量が充電閾値を下回ると、充電器による別の充電サイクルが自動的に開始します。
入力ソースが存在しない場合、このデバイスはUSB On-the-Go(OTG)機能をサポートしており、10mVステップサイズのVBUSで調整可能な2.8V~22V電圧を発生させるためにバッテリを放電します。また、USB PD 3.0仕様定義プログラマブル電源(PPS)機能に準拠しています。Texas Instruments bq25798は、アダプタを取り外すときに調整できるOTG電圧を使用して、PMIDにシステム負荷を供給するバックアップモードも提供しています。充電器は、バッテリ温度負サーミスタの監視、トリクル充電、プリ充電と高速充電タイマ、バッテリと入力での過電圧/過電流保護をはじめとする、バッテリ充電とシステム動作のためのさまざまな安全機能を実現しています。熱安定化によって、接合部温度がプログラマブル閾値を超えると充電電流が低減されます。デバイスのSTAT出力は、充電状態と任意の障害状態を報告します。PG出力は、電源正常源が有効の場合に表示されます。INTピンは、障害が発生したときにホストに直ちに通知します。Texas Instruments bq25798は、29ピン4mm × 4mm QFNパッケージでご用意があります。
特徴
- 任意のUSB PD 3.0プロファイルをサポートする1-4セル電池を対象とした高電力密度・高統合バックブースト充電器
- 4つのスイッチングMOSFETとBATFETを集積
- 入力と充電電流センシングを集積
- 高効率
- 750kHzまたは1.5MHzスイッチング周波数
- 5A充電電流(分解能10mA)
- 96.5%の効率性: 20Vから3Aで16Vバッテリ
- 幅広い入力源をサポート
- 太陽光発電パネルからの充電を目的とした、自動サンプリングされたVOC最大電力点追跡(MPPT)
- 3.6V~24Vの広い入力動作電圧範囲(30V絶対最大定格あり)
- USB BC1.2、HVDCP、非標準アダプタを検出
- デュアル入力パワーmuxコントローラ(オプション)
- ナロー電圧DC(NVDC)電力経路
- 調整可能電圧への超高速スイッチオーバー搭載のバックアップモード
- バッテリからUSBポートに電力を供給(USB OTG)
- USB-PD PPSをサポートするための10mV分解能での2.8V~22V OTG出力電圧
- 40mA分解能で最大3.32AまでのOTG出力電流安定化
- 最適システム性能のための柔軟性の高い自律およびI2Cモード
- 電圧、電流、温度監視用の集積16ビットADC
- バッテリの低い静止電流
- バッテリ専用動作で17µA
- 充電器シャットダウンモードで500nA
- 高精度
- 2Sバッテリを対象とした-0.25%~+0.65%充電電圧安定化
- ±5%の充電電流安定化
- ±5%入力電流安定化
- 安全性
- 熱調節とサーマルシャットダウン
- 入力/バッテリOVPおよびOCP
- コンバータMOSFET OCP
- 充電安全タイマ
- パッケージ
- 29ピン4mm×4mm QFN
アプリケーション
- ビデオ・ドアベル、スマート・ホーム・コントロール
- マルチパラメータ患者モニタ、心電図(ECG)、超音波スマートプローブ
- データ集信器、ロボット芝刈り機
- 資産追跡、モバイルPOS
簡略図
