Texas Instruments bq25155 Batterie-Lademanagement-IC
Der Texas Instruments bq25155 Batterie-Lademanagement-IC enthält die geläufigsten Funktionen für Wearables und tragbare Geräte. Diese Funktionen umfassen ein Ladegerät, eine geregelte Ausgangsspannung, eine Schiene für die Systemleistung, einen ADC für die Batterie- und Systemüberwachung, einen LDO und einen Drucktasten-Controller. Dieser bq2515t IC integriert ein lineares Ladegerät mit PowerPath, das ein schnelles und genaues Laden für kleine Batterien ermöglicht und gleichzeitig das System mit einer geregelten Spannung versorgt. Der geregelte Systemspannungs(PMID)-Ausgang kann für einen optimalen Systembetrieb über I2C, basierend auf den empfohlenen Betriebsbedingungen der nachgeschalteten ICs und Systemlasten konfiguriert werden.
Das Bauteil unterstützt einen Ladestrom von bis zu 500 mA und unterstützt einen Abschaltstrom bis hinunter auf 0,5 mA für eine maximale Ladung. Die Batterie wird mittels eines Standard-Li-Ion-Ladeprofils mit drei Phasen geladen: Vorladung, Konstantstrom und konstante Spannungregelung.
Der bq25155 integriert ein erweitertes Leistungspfadmanagement und eine Steuerung, die dem Bauteil die Lieferung von Leistung zum System ermöglicht, während die Batterie selbst bei Adaptern mit schlechter Leistung geladen wird. Der Host kann auch den Leistungspfad über I2C steuern. Dadurch kann der Eingangsadapter bzw. die Batterie ohne physische Entfernung getrennt werden. Der einzelne Drucktasteneingang eliminiert die Notwendigkeit für einen separaten Tastencontroller-IC und reduziert somit den gesamten Footprint des Systems. Der Drucktasteneingang kann für Weckfunktionen oder für den Reset des System verwendet werden.
Ein 12-Bit-ADC ermöglicht eine präzise Batteriespannungsüberwachung und kann zur Messung mit niedrigem IQ eingesetzt werden, um den Batteriezustand zu überwachen. Der Einsatz zur Messung der Batterietemperatur mit einem Thermistor, der mit einem TS-Pin verbunden ist sowie externe Signale über einen Pin sind ebenfalls möglich. Der niedrige Ruhestrom während dem Betrieb und die Abschaltfunktion ermöglicht eine möglichst lange Batterielaufzeit. Die Eingangsstrombegrenzung, der Ladestrom, die LDO-Ausgangsspannung und andere Parameter sind über die I2C-Schnittstelle programmierbar, wodurch der bq25150 eine sehr flexible Ladelösung bietet.
Eine spannungsbasierter JEITA-kompatibler (oder Standard-HOT/COLD) Akku-Termistorüberwachungseingang (TS) ist zur Überwachung der Batterietemperatur enthalten. Dieser Akku ändert automatisch die Ladeparameter, um zu verhindern, dass sich die Batterie außerhalb des sicheren Temperaturbereichs auflädt. Darüber hinaus sind die Temperaturschwellenwerte über I2C programmierbar, was dem Host die Anpassung des thermischen Ladeprofils ermöglicht. Das Ladegerät ist für einen 5V-USB-Eingang mit einer absoluten maximalen Toleranz von 20 V optimiert, um Leitungstransienten standhalten zu können. Das Bauteil enthält außerdem einen Linearregler zur Bereitstellung einer leisen Schiene für Funkgeräte oder Prozessoren und kann über I2C unabhängig angelegt und gesteuert werden.
Merkmale
- Lineares Ladegerät mit einem Schnellladestrombereich von 1,25 mA bis 500 mA.
- I2C-programmierbare Batterieregelungsspannung von 3,6 V bis 4,6 V in 10-mV-Schritten mit einer Genauigkeit von 0,5 %
- Konfigurierbarer Abschaltstrom, der bis hinunter zu 0,5 mA unterstützt wird
- Toleranter 20-V-Eingang mit typischem Eingangsspannungsbereich von 3,4 V bis 5,5 V
- Programmierbares thermisches Ladeprofil mit vollständig konfigurierbaren heißen, warmen, kühlen und kalten Schwellenwerten
- PowerPath-Management für den Betrieb des Systems und das Laden der Batterie
- I2C-programmierbare regulierte Systemspannung (PMID), die von 4,4 V bis 4,9 V reicht zusätzlich zur Batteriespannungs-Nachverfolgungs- und Eingangs-Durchsatzoptionen
- Dynamisches PowerPath-Management optimiert das Laden von schwachen Adaptern
- Fortschrittliche I2C-Steuerung ermöglicht dem Host erforderlichenfalls die Batterie oder den Adapter zu trennen
- I2C-konfigurierbarer Lastschalter oder LDO-Ausgang von bis zu 150 mA
- Programmierbarer Bereich von 0,6 V bis 3,7 V in 100-mV-Schritten
- Ultra-niedrige IDDQ für eine längere Batterielaufzeit
- 10 nA Transportmodus-Batterie-Iq
- 400 nA Iq während dem Betrieb des Systems (PMID und VDD eingeschaltet)
- Eine Drucktasten-Aktivierung und ein Reset-Eingang mit anpassbaren Timern
- Unterstützt System-Leistungszyklus und HW-Reset
- 16-Bit-Analog-Digital-Wandler
- Überwachung des Ladestroms, Batteriethermistors und der Batterie-, Eingangs- und Systemspannungen (PMID)
- Universal-ADC-Eingang
- Immer eingeschalteter 1,8-V-VDD-LDO, der Lasten von bis zu 10 mA unterstützt
- 20-Pin-CSP-Gehäuse von 2 mm x 1,6 mm
- Gesamtlösungsgröße: 12 mm2
Applikationen
- Kopfhörer, Ohrstecker und Hörgeräte
- Smart-Watches und Smart-Tracker
- Wearable Fitness- und Aktivitätsmonitore
- Blutzuckermessgeräte
Vereinfachter Schaltplan
Dazugehörige Development Tools
Texas Instruments bq25150EVM Evaluierungsmodul (EVM)
Zur Evaluierung des bq25150 integrierten Batterielademanagement-ICs ausgelegt.
Texas Instruments BQ25155EVM Evaluierungsmodul
Ein integrierter Batterielade-IC, der die gängigsten Funktionen für Wearables enthält.