BQ25185线性电池充电器IC技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments BQ25185线性电池充电器IC是一款单节、1A独立线性电池充电器,具有电源路径和太阳能输入支持。该线性充电器IC专注于小解决方案尺寸和低静态电流,以延长电池寿命。BQ25185充电器具有3V至18V的工作输入电压范围、25V的耐受输入电压、高达3.125A的系统负载和4.5V的稳压系统电压(SYS)。BQ25185充电器IC使用标准锂离子或磷酸铁锂~~充电配置,具有三个阶段:预充电、恒流和恒压。该电池充电器IC采用小型无引线封装,并带有导热垫,可提供良好的热性能。典型应用包括TWS耳机和充电盒、智能眼镜、AR、VR、可穿戴设备、零售自动化和支付以及楼宇自动化。

数据手册:*附件:Texas Instruments BQ25185线性电池充电器IC数据手册.pdf

特性

  • 1A线性电池充电器:
    • 3V至18V输入电压工作范围
    • 可耐受25V的输入电压
    • 外部电阻器可编程操作
      • ILIM/VSET将电池调节电压设置为3.6V、3.65V、4.02V、4.1V、4.2V、4.35V或4.4V
      • ILIM/VSET将输入电流限制设置为100mA、500mA或1100mA
      • ISET将充电电流设置为5mA至1A
    • 锂离子、锂聚合物和磷酸铁锂~~化学物质支持
    • 115mΩ电池FET导通电阻
    • 高达3.125A的放电电流可支持高系统负载
  • 用于系统供电和电池充电的电源路径管理:
    • 稳压系统电压(SYS)为4.5V
    • 可配置的输入电流限制
    • 支持USB挂起模式
    • 适用于高阻抗输入源的电池跟踪输入电压动态电源管理(VINDPM)
    • 动态电源路径管理优化弱适配器的充电
  • 超低静态电流:
    • 仅电池模式下为4μA
    • 睡眠模式下30µA,输入适配器Iq
    • 工厂模式下电池放电电流为3.2μA
  • 集成故障保护:
    • 输入过压保护(VIN_OVP)
    • 电池欠压保护(BUVLO)
    • 电池短路保护(BATSC)
    • 电池过流保护(BATOCP)
    • 输入电流限制保护 (ILIM)
    • 热调节(TREG)和热关断(TSHUT)
    • 电池热故障保护 (TS)
    • 安全计时器故障
    • ISET和ILIM/VSET引脚短路/开路保护

应用电路图

低静态电流

功能框图

低静态电流

充电器流程图

低静态电流

BQ25185线性电池充电器IC技术解析与应用指南

一、核心特性与产品概述

BQ25185是德州仪器(TI)推出的超低静态电流单节锂电池充电管理IC,主要面向TWS耳机充电仓、智能手表等可穿戴设备应用,具有以下突出特性:

关键参数指标‌:

  • 宽输入电压范围:3.0V至18V(耐压25V)
  • 可编程充电电流:5mA至1A(通过ISET引脚电阻设置)
  • 支持多种电池化学类型:
    • Li-ion(3.6V/4.2V/4.35V/4.4V)
    • LiFePO4(3.6V/3.65V)
    • Li-Poly(4.1V/4.2V/4.35V/4.4V)
  • 超低静态电流:
    • 电池模式:4μA(典型值)
    • 睡眠模式:30μA(输入侧)
    • 工厂模式:3.2μA(电池放电)

电源路径管理‌:

  • 集成115mΩ电池FET导通电阻
  • 支持高达3.125A的系统负载放电
  • 动态电源路径管理(DPPM)
  • 输入电压动态功率管理(VINDPM)

二、关键技术解析

1. 充电控制架构

采用标准三阶段充电管理:

  1. 预充电阶段‌:当VBAT < VLOWV(2.9V)时,以20%设定电流充电
  2. 恒流阶段‌:当VBAT > VLOWV时,以设定电流快速充电
  3. 恒压阶段‌:当VBAT接近设定电压时,电流逐渐减小直至终止

充电终止条件‌:

  • 电流降至设定值的10%(ITERM)
  • 内置720分钟安全定时器(可配置为25%/50%/100%/200%比例)

2. 保护功能设计

多重保护机制‌:

  • 输入过压保护(VIN_OVP):18.5V阈值
  • 电池欠压锁定(BUVLO):3V阈值
  • 电池过流保护(BATOCP):3.125A阈值
  • 热调节(TREG)与热关断(TSHUT):100°C调节/150°C关断
  • 电池温度监控:支持NTC热敏电阻检测

三、性能参数

参数测试条件典型值
充电电压精度VBAT=4.2V, 25°C±0.5%
恒流充电精度ICHG=300mA±10%
系统输出电压VIN=5V, ILOAD=1A4.5V±2%
转换效率VIN=5V, ICHG=500mA89%
热阻(结到环境)DLH封装68.3°C/W

四、应用场景推荐

  1. 可穿戴设备‌:
    • TWS耳机充电仓
    • 智能手表/手环
    • AR/VR眼镜
  2. 物联网设备‌:
    • 智能家居传感器
    • 电子价签
    • 医疗贴片设备
  3. 便携式设备‌:
    • 电子烟
    • 便携式支付终端
    • 手持扫描枪
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