BQ25890 I2C 制御 4.5A シングル・セル、 NVDC パワー・パス・マネージメント、MaxCharge 対応 | TIJ.co.jp

BQ25890
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I2C 制御 4.5A シングル・セル、 NVDC パワー・パス・マネージメント、MaxCharge 対応

 

概要

bq25890、bq25892は、シングルセルのリチウムイオン/リチウムポリマー・バッテリ用の高度に統合された5Aスイッチモード・バッテリ充電管理およびシステム電力パス管理デバイスです。これらのデバイスは、高い入力電圧での高速な充電に対応しています。電力パスのインピーダンスが低いため、スイッチ・モードの動作効率が最適化され、バッテリ充電時間の短縮と、放電フェーズにおけるバッテリ駆動時間の延長を実現できます。

充電およびシステムの設定にI2Cシリアル・インターフェイスを使用できるため、真に柔軟なソリューションとなります。

bq25890/2は、シングルセルのリチウムイオンおよびリチウムポリマー・バッテリ用の、高度に統合された5Aスイッチモード・バッテリ充電管理およびシステム電力パス管理デバイスです。広範なスマートフォン、タブレット、および携帯型デバイスについて、高い入力電圧をサポートし、高速な充電を行います。電力パスのインピーダンスが低いため、スイッチ・モードの動作効率が最適化され、バッテリ充電時間の短縮と、放電フェーズにおけるバッテリ駆動時間の延長を実現できます。また、入力電流オプティマイザ(ICO)と抵抗補償(IRCOMP)機能が統合されており、バッテリに最大の充電電力を供給できます。このソリューションは、入力逆電流ブロックFET (RBFET Q1)、ハイサイド・スイッチングFET (HSFET、Q2)、ローサイド・スイッチングFET (LSFET、Q3)、およびシステムとバッテリの間のバッテリFET (BATFET、Q4)を高度に統合しています。また、ハイサイド・ゲート・ドライブおよびバッテリ・モニタ用のブートストラップ・ダイオードが内蔵されているため、システム設計を簡素化できます。充電およびシステムの設定にI2Cシリアル・インターフェイスを使用できるため、真に柔軟なソリューションとなります。

このデバイスは、標準のUSBホスト・ポート、USB充電ポート、USB準拠の可変高電圧アダプタなど、幅広い入力ソースをサポートしています。可変高電圧アダプタを使用した高速充電をサポートするため、bq25890はD+/D-ピンおよびUSBスイッチ制御用のDSELピンによるMaxChargeTMハンドシェイクをサポートしています。さらに、bq25890とbq25892はどちらも、入力電流パルス・プロトコルを使用する可変高電圧アダプタをサポートするためのインターフェイスが搭載されています。デフォルトの入力電流制限を設定するため、デバイスは内蔵のUSBインターフェイスを使用するか(bq25890)、USB PHYデバイスなどシステムに内蔵されている検出回路の結果を使用します(bq25892)。入力電流/電圧レギュレーションにより、USB 2.0およびUSB 3.0の電力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)は、入力ソースの過負荷なしで最大電力点を検出できます。また、このデバイスはUSB On-the-Go (OTG)の動作電力定格仕様にも合致しており、VBUS上で最大2.4Aまでの電流制限により、5V (4.5 V~5.5Vで可変)を供給します。

電力パス管理により、システムはバッテリ電圧より少し上で、最低システム電圧の3.5Vより低下しないようにレギュレートされます(プログラム可能)。この機能により、システムはバッテリが完全に消耗した、または取り除かれたときでも、動作を継続できます。入力電流制限または電圧制限に達すると、電力パス管理により、充電電流が自動的にゼロまで低下します。システム負荷が引き続き増大すると、電力パスはシステムの電力要件が満たされるまで、バッテリの放電を行います。この補助モード動作により、入力ソースの過負荷が防止されます。

このデバイスはソフトウェア制御なしに、充電サイクルを開始・完了できます。バッテリ電圧を自動的に検出し、プレコンディショニング、定電流、定電圧の3フェーズでバッテリを充電します。充電サイクルの終わりに、定電圧フェーズにおいて充電電流がプリセットされた制限を下回ると、充電器は自動的に処理を終了します。十分に充電されたバッテリが再充電スレッショルドを下回ると、充電器は自動的にまた充電サイクルを開始します。

この充電器は、バッテリの負温度サーミスタ監視、充電安全タイマ、過電圧/過電流保護など、バッテリ充電とシステム運用に向けた多様な安全機能を備えています。サーマル・レギュレーションにより、接合部温度が120℃を超えると充電電流が低減されます(プログラム可能)。STAT出力により、充電状態とフォルト状態がレポートされます。PG出力(bq25892)は、良好な電源が存在するかどうかを示します。フォルトが発生すると、INTにより即座にホストへ通知されます。

このデバイスには、充電電流と入力/バッテリ/システム(VBUS、BAT、SYS、TS)電圧を監視するための、7ビットのアナログ/デジタル・コンバータ(ADC)も搭載されています。BATFETイネーブルおよびリセット制御用のQONピンがあり、低消費電力のシップ・モードの終了、またはシステムの完全なリセット機能を実行できます。

このデバイス・ファミリは、24ピン、4mm×4mm2×0.75mmの薄型WQFNパッケージで供給されます。

特長

  • 高効率の5A、1.5MHzスイッチ・モード降圧充電
    • 充電電流2Aで充電効率93%、3Aで充電効率91%
    • 高入力電圧(9V~12V)に対して最適化
    • 軽負荷動作用の低消費電力PFMモード
  • USB On-The-Go (OTG)対応、4.5V~5.5Vの可変出力
    • 500kHzと1.5MHzの昇圧コンバータを選択可能、最大出力2.4A
    • 5V時に1A出力で93%の昇圧効率
    • 正確なヒカップ・モード過電流保護
  • 単一入力でUSB入力および可変高電圧アダプタに対応
    • 3.9V~14Vの入力電圧範囲に対応
    • USB 2.0、USB 3.0規格、高電圧アダプタをサポートする入力電流制限(100mA~3.25A、50mA分解能)
    • 最高14Vの入力電圧制限による最大電力トラッキングで広範なアダプタに対応
    • USB SDP、CDP、DCP、および非標準アダプタの自動検出(bq25890)
  • 入力電流オプティマイザ(ICO)により、アダプタの過負荷を引き起こさずに入力電力を最大化
  • 充電器の出力からセル端子までの抵抗補償(IRCOMP)
  • 最大9Aまで11mΩのバッテリ放電MOSFETにより最高のバッテリ放電効率を実現
  • システム・モニタ用のADCを内蔵
    (電圧、温度、充電電流)
  • ナローVDC (NVDC)電力パス管理
    • バッテリ未接続または深放電状態でも即時オン
    • バッテリ補助モードで理想的なダイオード動作
  • シップ・モード、ウェークアップ、完全システム・リセットに対応するBATFET制御
  • 柔軟性の高い自律およびI2Cモードにより最適なシステム性能を実現
  • すべてのMOSFET、電流センシング、ループ補償を含む高度な統合
  • 12µAの低いバッテリ・リーク電流によりシップ・モードをサポート
  • 高精度
    • ±0.5%の充電電圧レギュレーション
    • ±5%の充電電流レギュレーション
    • ±7.5%の入力電流レギュレーション
  • 安全性
    • 充電および昇圧モードでのバッテリ温度検出
    • サーマル・レギュレーションおよびサーマル・シャットダウン
  • WEBENCH® Power Designerとbq25890、およびWEBENCH® Power Designerとbq25892を使用するカスタム設計を作成

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機能一覧

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Part number オーダー・オプション Number of series cells Function Cell chemistry Charge current (Max) (A) Operating Vin (Min) (V) Operating Vin (Max) (V) Absolute Vin (safety rating) (Max) ((V)) Battery charge voltage (Min) (V) Battery charge voltage (Max) (V) Features Control interface Control topology Rating Operating temperature range (C) Package Group Package size: mm2:W x L (PKG)
BQ25890 ご注文 1     Charger     Li-Ion/Li-Polymer     5     3.9     14     22     3.84     4.6     IINDPM
ICO
Integrated ADC
Integrated FET
JEITA BAT Temp Monitoring (Thermistor Pin)
USB OTG
OVP
Power Path
Temp Monitoring (Thermistor Pin)
Thermal Regulation
USB D+/D-/BC1.2
USB C/PD    
I2C
Standalone (RC-Settable)    
Switch-Mode Buck     Catalog     -40 to 85     WQFN | 24     24WQFN: 16 mm2: 4 x 4 (WQFN | 24)    
BQ25892 ご注文 1     Charger     Li-Ion/Li-Polymer     5     3.9     14     22     3.84     4.6     IINDPM
ICO
Integrated ADC
Integrated FET
JEITA BAT Temp Monitoring (Thermistor Pin)
USB OTG
OVP
Power Path
Temp Monitoring (Thermistor Pin)
Thermal Regulation    
I2C
Standalone (RC-Settable)    
Switch-Mode Buck     Catalog     -40 to 85     WQFN | 24     24WQFN: 16 mm2: 4 x 4 (WQFN | 24)    
BQ25896 ご注文 1     Charger     Li-Ion/Li-Polymer     3     3.9     14     22     3.84     4.6     ICO
IINDPM
Integrated ADC
Integrated FET
JEITA BAT Temp Monitoring (Thermistor Pin)
USB OTG
OVP
Power Path
Temp Monitoring (Thermistor Pin)
Thermal Regulation    
I2C
Standalone (RC-Settable)    
Switch-Mode Buck     Catalog     -40 to 85     WQFN | 24     24WQFN: 16 mm2: 4 x 4 (WQFN | 24)    
BQ25898 ご注文 1     Charger     Li-Ion/Li-Polymer     4     3.9     14     22     3.84     4.6     ICO
IINDPM
Integrated ADC
Integrated FET
JEITA BAT Temp Monitoring (Thermistor Pin)
USB OTG
OVP
Power Path
Temp Monitoring (Thermistor Pin)
Thermal Regulation
USB D+/D-/BC1.2    
I2C
Standalone (RC-Settable)    
Switch-Mode Buck     Catalog     -40 to 125     DSBGA | 42     42DSBGA: 7 mm2: 2.4 x 2.8 (DSBGA | 42)