Texas Instruments bq25756E降压-升压电池充电控制器是一款宽输入电压范围、开关模式降压-升压充电控制器，适用于锂离子、锂聚合物或LiFePO4 电池，具有双向功率流支持。该器件不仅能提供精确的充电电流和充电电压调节，还能在宽电压范围内实现电池高效充电，提供充电终止和充电状态指示以及自动充电预调节。该器件集成了降压-升压转换器的所有环路补偿，因此可提供易于使用的高密度解决方案。在反向模式下，该器件从电池获取电力。它通过添加的恒定电流限制来调节输入端子电压来实现行保护，从而支持USB-PD EPR功率配置。

数据手册：*附件：Texas Instruments bq25756E降压-升压电池充电控制器数据手册.pdf

除I^2^C主机控制充电模式外，Texas Instruments bq25756E还通过电阻器可编程限制支持独立充电模式。输入电流、充电电压调节和充电电流目标可分别通过 ILIM_HIZ、ICHG和FB引脚设置。

特性

• 宽输入电压工作范围：4.2V至36V
• 电池电压工作范围高达36V，具有多种化学物质支持
  • 1至7节锂离子电池充电曲线
  • 1至9节LiFePO4 电池充电曲线
• 具有NFET驱动器的同步降压-升压充电控制器
  • 可调节开关频率：200kHz至600kHz
  • 与外部时钟运行同步选项
  • 带软启动的集成环路补偿
  • 可选栅极驱动器电源输入，可提高效率
• 用于太阳能充电的自动最大功率点跟踪 (MPPT)
• 双向转换器运行（反向模式），支持USB-PD扩展功率范围 (EPR)
  • 可调输入电压 (VAC) 调节范围为3.3V至36V，步长为20mV
  • 使用5mΩ电阻器实现可调输入电流调节（R AC_SNS ），范围为400mA至20A，步长为50mA
• 高准确率
  • ±0.5%充电电压调节
  • ±3%充电电流调节
  • ±3%输入电流调节
• 采用I^2^C控制，可通过电阻可编程选项实现最佳系统性能
  • 硬件可调输入和输出电流限制
• 集成16位ADC，用于电压、电流和温度监控
• 高度安全集成
  • 可调输入过压和欠压保护
  • 电池过压和过流保护
  • 充电安全计时器
  • 电池短路保护
  • 热关断
• 状态输出
  • 适配器当前状态 (PG)
  • 充电器运行状态（STAT1，STAT2)
• 36引脚5mm×6mm QFN封装

简化示意图

BQ25756E降压-升压电池充电控制器技术解析

一、产品概述

Texas Instruments的BQ25756E是一款独立/I2C控制的双向降压-升压电池充电控制器，支持1-7节锂离子电池或1-9节LiFePO4电池的充电管理。该器件具有宽输入电压工作范围（4.2V至36V）和宽电池电压工作范围（最高36V），适用于多种便携式和工业应用场景。

主要特性

• ‌宽电压范围‌：输入4.2V-36V，电池最高36V
• ‌多化学支持‌：锂离子（1-7节）、LiFePO4（1-9节）
• ‌同步降压-升压架构‌：200kHz-600kHz可调开关频率
• ‌高精度调节‌：±0.5%充电电压，±3%充/放电电流
• ‌MPPT功能‌：太阳能充电自动最大功率点跟踪
• ‌双向操作‌：支持USB-PD EPR标准的反向供电模式
• ‌集成保护‌：输入/输出过压/欠压、电池短路、热关断等

二、关键功能详解

1. 降压-升压拓扑架构

BQ25756E采用同步四开关Buck-Boost拓扑，可在输入电压高于、低于或等于电池电压时高效工作。其特点包括：

• 无缝过渡三种工作模式（Buck、Buck-Boost、Boost）
• 集成环路补偿，简化设计
• 可选PFM模式提高轻载效率
• 支持外部时钟同步（200-600kHz）

2. 充电管理功能

‌多阶段充电控制‌：

• 涓流充电（VBAT < VBAT_SHORT）
• 预充电（VBAT_SHORT < VBAT < VBAT_LOWV）
• 恒流充电（CC模式）
• 恒压充电（CV模式）
• 自动终止（电流低于ITERM阈值）

‌JEITA温度监控‌：

• 通过外部NTC热敏电阻监测电池温度
• 根据温度自动调整充电参数（T1-T5区域）
• 可编程的冷/热区电流/电压降额

3. 电源管理特性

‌ 动态功率管理(DPM) ‌：

• 输入电流限制（硬件/软件可编程）
• 输入电压调节（防止源过载）
• 最大功率点跟踪（太阳能应用）

‌反向模式操作‌：

• 电池向输入端口供电（USB-PD EPR兼容）
• 可编程输出电压（3.3V-36V，20mV/步进）
• 输出电流限制（400mA-20A）

三、典型应用设计

1. 太阳能充电系统设计

‌关键参数‌：

• 输入：12-36V太阳能板
• 输出：4S锂离子电池（12V-16.8V）
• 充电电流：最大15A

‌设计要点‌：

• ACUV/ACOV电阻分压器设置输入工作窗口
• MPPT算法自动追踪最大功率点
• 10μH电感选择（基于纹波电流计算）
• 输入/输出电容配置（低ESR陶瓷+电解电容组合）

2. USB-PD EPR应用

‌实现功能‌：

• 支持5-36V输入充电
• 双向功率流（充电/供电模式切换）
• 与TPS26750 PD控制器配合使用

‌布局建议‌：

• 功率路径最小化环路面积
• 电流检测电阻采用开尔文连接
• 门极驱动走线宽度≥20mil
• 热焊盘充分散热设计

四、性能参数与选型指南

电气特性比较

参数	BQ25756E	BQ25750	BQ25756
输入范围	4.2-36V	4.2-70V	4.2-70V
I2C地址	0x6A	0x6B	0x6B
封装	36-QFN	36-QFN	36-QFN

外围元件选型建议

1. ‌电感选择‌：
   • 值：2.2-15μH（典型10μH）
   • 饱和电流：≥最大电感电流+1/2纹波电流
   • DCR：影响效率，建议<15mΩ
2. ‌MOSFET选择‌：
   • 建议FOM值（RDS(on)×Qg）：<100mΩ·nC
   • 电压等级：≥1.5×最大工作电压
   • 推荐型号：AONS66614（60V/3.1mΩ）
3. ‌检测电阻‌：
   • 电池电流检测：固定5mΩ
   • 输入电流检测：2-10mΩ（精度与损耗权衡）

五、PCB布局指南

1. ‌功率路径布局优先级‌：
   • 降压输入环路（HSFET-LSFET-输入电容）
   • 升压输出环路（LSFET-HSFET-输出电容）
   • 保持高di/dt路径最短
2. ‌信号完整性要点‌：
   • 电流检测差分走线（远离开关节点）
   • 门极驱动成对布线（减少寄生电感）
   • 小值旁路电容靠近IC放置
3. ‌热管理设计‌：
   • 功率器件充分铜面积
   • 多过孔连接各层铜皮
   • 热焊盘100%焊接

六、开发资源与调试建议

1. ‌寄存器配置要点‌：
   • VFB_REG：设置充电电压（1504-1566mV，2mV/步进）
   • ICHG_REG：恒流阶段电流（400mA-20A）
   • IAC_DPM：输入电流限制（硬件/软件协调）
2. ‌状态监控方法‌：
   • STAT1/STAT2引脚指示充电状态
   • INT中断通知异常事件
   • 16位ADC监测系统参数（V/I/T）
3. ‌常见问题排查‌：
   • 充电中止：检查TS/ACUV/ACOV状态
   • 效率低下：验证门极驱动和同步整流
   • 振荡问题：检查补偿网络和布局