Texas Instruments bq25798 i2C-auf-/Buck-Boost-Solarbatterie-Ladegerät

Das Ladegerät unterstützt ein schmales VDC-Leistungspfadmanagement, bei dem das System bei einer Spannung, die etwas höher als die Batteriespannung ist, geregelt wird, aber nicht unter die Mindestsystemspannung fällt. Die minimale Systemspannung ermöglicht dem System den Betrieb, auch wenn die Batterie vollständig entladen oder entfernt ist. Wenn der Systemstrom die Eingangsquellenwerte übersteigt, unterstützt der Batterie-Ergänzungsmodus den Leistungsbedarf des Systems, ohne die Eingangsquelle zu überlasten. Das Bauteil lädt eine Batterie aus einer großen Auswahl von Eingangsquellen auf, einschließlich eines älteren USB-Adapters zu einem Hochspannungs-USB-PD-adapter und einem herkömmlichen Adapter mit Lüsterklemme. Das Ladegerät stellt den Wandler automatisch und ohne Host-Steuerung auf eine Buck-, Boost- oder Buck-Boost-Konfiguration ein, die auf der Eingangsspannung und der Batteriespannung basiert. Der Dual-Eingangsquellen-Wählschalter verwaltet den Strom, der von zwei verschiedenen Eingangsquellen fließt. Die Auswahl der Eingänge wird vom Host über I²C gesteuert, wobei die Standardquelle Nr. 1 (VAC1) der primäre Eingang und die Quelle Nr. 2 (VAC2) der sekundäre Eingang ist.

Zur Unterstützung eines schnellen Ladevorgangs mit einem einstellbaren Hochspannungsadapter bietet das Bauteil einen D+/D-Handshake. Das Bauteil entspricht den Spezifikationen für die Stromversorgung von USB 2.0 und USB 3.0 mit Eingangsstrom- und Spannungsregelung. Darüber hinaus ermöglicht der Eingangsstrom-Optimierer (ICO) die Erkennung des maximalen Leistungspunktes einer unbekannten Eingangsquelle. Darüber hinaus bietet das bq25798 einen maximalen Power-Point-Tracking-Algorithmus (MPPT) zur Optimierung des Stromverbrauchs, wenn eine Solarzelle angeschlossen wird. Neben dem I²C-Host-gesteuerten Lademodus unterstützt dieses Ladegerät auch einen autonomen Lademodus. Nach dem Einschalten ist das Laden mit den Standard-Registereinstellungen aktiviert. Das Bauteil kann einen Ladezyklus ohne Software-Einsätze abschließen. Das Bauteil erkennt die Batteriespannung und lädt die Batterie in verschiedenen Phasen: Erhaltungsladung, Vorladung, Konstantstromladung (CC) und Konstantspannungsladung (CV). Am Ende des Ladezyklus schaltet das Ladegerät automatisch ab, wenn der Ladestrom in der Konstantspannungsphase unter einem voreingestellten Grenzwert (Abschlussstrom) liegt. Wenn die volle Batterie unter die Aufladeschwelle fällt, startet das Ladegerät automatisch einen weiteren Ladezyklus.

In Abwesenheit von Eingangsquellen unterstützt dieses Bauteil die USB-On-the-Go-Funktion (OTG), wodurch die Batterie entladen wird, um eine einstellbare Spannung von 2,8 V bis 22 V auf dem V_BUS mit einer Schrittgröße von 10 mV zu erzeugen, die mit der in der USB-PD 3.0-Spezifikation definierten Funktion der programmierbaren Stromversorgungsfunktion (PPS) konform ist. Darüber hinaus bietet der bq25798 von Texas Instruments einen Backup-Modus zur Versorgung einer Systemlast bei PMID mit der einstellbaren OTG-Spannung, wenn der Adapter entfernt wird. Das Ladegerät bietet verschiedene Sicherheitsfunktionen für die Batterieladung und den Systembetrieb, darunter die Überwachung der Batterietemperatur durch einen negativen Thermistor, Timer für Erhaltungsladung, Vorladung und Schnellladung sowie einen Überspannungs-/Überstromschutz für Batterie und Eingang. Die Wärmeregelung reduziert den Ladestrom, wenn die Sperrschichttemperatur einen programmierbaren Schwellenwert überschreitet. Der STAT-Ausgang meldet den Ladestatus und Fehlerzustände. Der PG-Ausgang zeigt an, ob eine gute Stromquelle vorhanden ist. Der INT-Pin benachrichtigt den Host sofort, wenn ein Fehler auftritt. Der Texas Instruments TPS54J061 ist in einem 29-Pin-QFN-Gehäuse von 4 mm x 4 mm verfügbar.