BQ25176J 800mA线性锂电池充电器技术解析

描述

Texas Instruments BQ25176J线性电池充电器IC是一款集成800mA线性充电器,适用于1节锂离子、锂聚合物和LiFePO4 电池。该线性充电器IC具有可为电池充电的单一电源输出。当系统负载与电池并联时,充电电流在系统和电池之间共享。BQ25176J线性充电器可在30V耐受输入电压下工作,并提供±0.5%的充电电压精度和±10%的充电电流精度。该线性充电器符合RoHS和REACH标准。典型应用包括真无线耳机、可穿戴配件(智能手环)、美容和仪容、电动牙刷、车队管理和资产跟踪。

数据手册:*附件:Texas Instruments BQ25176J线性电池充电器IC数据手册.pdf

BQ25176J线性充电器提供四个阶段来为锂离子/锂聚合物电池充电。涓流充电使电池电压升至V BAT_SHORT ,预充电可恢复完全放电的电池。快充恒流提供大部分电量,电压调节达到总容量。

BQ25176J电池充电器包括完全集成的充电电流检测和功率级功能。该充电器功能具有高精度电流和电压调节环路、自动充电终止和充电状态显示。快速充电电流和充电电压可通过外部电阻进行编程。预充电和终止电流阈值跟踪快速充电电流设置。

特性

  • 支持1节锂离子、锂聚合物和LiFePO4
  • 输入电压动态电源管理(VINDPM)
  • 高达30V的耐受输入电压
  • 自动睡眠模式,低功耗:
    • 电池漏电流:350nA
    • 充电禁用时输入漏电流:80µA
  • 外部电阻器可编程操作
    • VSET设置电池调节电压:
      • 锂离子电池:4.05V、4.15V、4.2V、4.35V、4.4V
      • LiFePO4 :3.5V、3.6V、3.7V
    • ISET将充电电流设置为10mA至800mA
  • 高精度:
    • ±0.5%的充电电压精度
    • ±10%的充电电流精度
  • 充电:
    • ISET预充电电流的20%
    • ISET终止电流的10%
    • NTC热敏电阻输入,用于监控电池温度
    • TS引脚,用于JEITA范围内充电操作控制
    • 开漏输出,用于状态和故障指示
  • 集成故障保护:
    • 26V IN过压保护
    • 基于VSET的OUT过压保护
    • 过流保护:1000mA
    • 125°C热调节;150°C热关断保护
    • OUT短路保护
    • VSET、ISET引脚短路/开路保护
  • 工作温度范围:-40°C至125°C
  • 符合JEITA标准
  • 符合RoHS指令和REACH标准
  • NIPDAU引线表面处理/球材料
  • Level-1-260C-UNLIM MSL等级/峰值回流焊

应用示意图

电池充电

功能框图

电池充电

BQ25176J 800mA线性锂电池充电器技术解析

一、核心特性与产品概述

BQ25176J是德州仪器(TI)推出的专为单节锂离子/锂聚合物电池设计的线性充电管理IC,具有以下突出特性:

关键电气参数‌:

  • 超宽输入电压范围:3.0V至25V(耐压30V)
  • 可编程充电电流:10mA至800mA(通过ISET引脚电阻设置)
  • 支持多种电池化学类型:
    • Li-ion(4.05V/4.15V/4.2V/4.35V/4.4V)
    • LiFePO4(3.5V/3.6V/3.7V)
  • 超低静态电流:
    • 电池模式:0.35μA(典型值)
    • 输入侧待机电流:80μA
  • 符合JEITA温度标准

封装信息‌:

  • 8引脚WSON(DSG)封装
  • 封装尺寸:2.0mm×2.0mm
  • 0.5mm引脚间距

二、关键技术解析

1. 充电控制架构

采用标准四阶段充电管理:

  1. 涓流充电‌:当VBAT<2.2V(Li-ion)时,以16mA固定电流充电
  2. 预充电‌:当2.2V
  3. 恒流充电‌:当VBAT>2.8V时,以设定电流快速充电
  4. 恒压充电‌: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)
  • 内置安全定时器(10小时)

2. 温度监控功能

  • 集成NTC热敏电阻接口(TS引脚)
  • 支持JEITA温度标准:
    • 0-10℃:充电电流降至20%
    • 45-55℃:充电电流降至50%且电压降至4.1V
    • 55℃或<0℃:停止充电

3. 保护功能设计

多重保护机制‌:

  • 输入过压保护(VIN_OVP):26V阈值
  • 输出过压保护(VOUT_OVP):104%VREG
  • 过流保护(IOUT_OCP):1A阈值
  • 热调节(TREG)与热关断(TSHUT):125°C调节/150°C关断

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=500mA±10%
静态电流VIN=5V, 充电禁用0.35μA
热阻(结到环境)DSG封装75.2°C/W

四、应用场景推荐

  1. 可穿戴设备‌:
    • 智能手表/手环
    • TWS耳机充电仓
  2. 便携式医疗设备‌:
    • 连续血糖监测仪
    • 智能贴片
  3. 物联网终端‌:
    • 资产追踪器
    • 智能传感器节点
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