تراشه BQ25887RGER

توضیحات

عملکرد و کارکرد اصلی

BQ25887RGER یک شارژر باتری با قابلیت پشتیبانی از دو سلول Li-ion یا Li‑polymer است که برای تامین انرژی با ورودی USB مناسب است. این چیپ از حالت boost پشتیبانی می‌کند تا در مواقعی که ورودی کم است، ولتاژ سازمانی مورد نیاز سیستم را تامین کند. بعلاوه، دارای عملکرد بالانس سلولی است تا ولتاژ هر دو سلول به طور همزمان تنظیم و نگه داشته شود.

بسته‌بندی این آی سی QFN-24-EP با ابعاد 4×4 میلی‌متر است و مطابق RoHS می‌باشد. تولیدکننده این تراشه شرکت TI است و شناسه مدل آن BQ25887RGER است. این دستگاه در دسته مدیریت توان (PMIC) و مدیریت باتری قرار می‌گیرد و برای کاربردهای مصرفی با نیاز به شارژ دو سلولی مناسب است.

ورودی، خروجی و مشخصات شارژ

ولتاژ تغذیه قابل قبول برای این چیپ دامنه 3.9 تا 6.2 ولت است که امکان استفاده از ورودی USB استاندارد را فراهم می‌کند. حداکثر جریان شارژ تعبیه‌شده برای باتری برابر با 2.2 آمپر است که برای شارژ سریع دو سلولی در اکثر کاربردها کافی است. همچنین جریان بالانس سلولی تا 400 میلی‌آمپر است تا اختلاف ولتاژ بین سلول‌ها در طول شارژ کاهش یابد.

مصرف جریان Iq این چیپ تنها 14 میکروآمپر است که نشان‌دهنده کارایی بالا و مصرف کم در حالت خاموش یا بدون بار می‌باشد. از طریق رابط I2C می‌توان وضعیت شارژ و پارامترهای کنترلی را به‌روز یا پیکربندی کرد.

مدیریت باتری دو سلولی و فرایند بالانس

این IC برای باتری‌های دو سلولی Li-ion یا Li‑polymer طراحی شده است و قابلیت بالانس سلولی را در طول شارژ ارائه می‌دهد تا هم‌سطح بودن ولتاژ سلول‌ها حفظ شود. با وجود بالانس 400mA، سلول با ولتاژ بالاتر با واکنش مناسب به حالت بالانس هدایت می‌شود تا مقدار افت ولتاژ بین سلول‌ها کاهش یابد و عمر مفید باتری افزایش یابد.

همچنین تشخیص دمای باتری هم پشتیبانی می‌شود که به ایمنی شارژ کمک می‌کند و در صورت بروز دمای غیرعادی می‌تواند فرایند شارژ را محدود یا متوقف کند. نوع باتری پشتیبانی‌شده در مشخصات بیان شده Lithium‑ion/Lithium‑polymer است تا سازگاری گسترده با باتری‌های رایج را فراهم کند.

کنترل، ایمنی و عملکرد

این چیپ از رابط I2C برای کنترل، پیکربندی و نظارت بر فرایند شارژ استفاده می‌کند که امکان هماهنگی با میکروکنترلر یا دیگر ماژول‌های مدیریت قادر به خواندن/نوشتن تنظیمات را می‌دهد. مصرف توان ساکن بسیار پایین است (Iq = 14 μA) که برای دستگاه‌های قابل حمل با باتری قابل توجه است. محدوده دمای عملیاتی از -40 درجه سانتی‌گراد تا +85 درجه سانتی‌گراد است که برای محیط‌های صنعتی یا خودروهای مصرفی مناسب می‌باشد.

همچنین قابلیت تشخیص دمای باتری فراهم شده تا در صورت رسیدن ولتاژ یا گرمای بیش از حد از حالت شارژ جلوگیری کند و ایمنی شارژ را تضمین کند. این موارد با استانداردها و قابلیت‌های پیاده‌سازی TI همخوانی دارد تا طراحی را ساده‌تر و ایمن‌تر کند.

پکیج و استانداردها

این تراشه با رعایت استانداردهای RoHS تولید می‌شود. این قطعه ساخت شرکت TI با پارت نامبر BQ25887RGER می باشد. استفاده از این چیپ برای شارژ دو سلولی با قابلیت بالانس و ورودی USB، به کاربر این امکان را می‌دهد تا با یک ماژول مدیریتی مناسب، شارژ ایمن و کارآمدی را در محصول نهایی پیاده‌کند.

نکات طراحی

برای پیاده‌سازی یک مدار شارژ با BQ25887RGER بهتر است از یک منبع تغذیه USB یا ولتاژ ورودی با دامنه 3.9 تا 6.2 ولت استفاده شود تا بتوان از حالت boost در مواقعی که جریان کشی زیاد وجود دارد، بهره برد. با توجه به جریان بالای شارژ تا 2.2A، طراحی حرارتی مناسب و مسیرهای گرمایی بهینه ضروری است تا دمای باتری و چیپ در محدوده ایمن باقی بماند.

هنگام استفاده از I2C، باید خطوط SDA و SCL با مقاومت‌های مناسب به ولتاژ منطقی سیستم متصل شوند و احتمال تداخل نویز نیز در نظر گرفته شود. از تشخیص و مدیریت دمای باتری نیز نباید صرف نظر کرد تا شارژ به شکل ایمن و بهینه انجام شود. در نهایت برای مواجهه با محیط‌های صنعتی یا خودروها، باید فیلترهای لازم و حفاظت‌های ESD در نظر گرفته شوند تا ایمنی و طول عمر سیستم افزایش یابد.