Texas Instruments bq25172镍氢独立线性充电器是一款集成800mA线性充电器，用于1节至6节镍氢电池。这些器件面向工业和医疗应用。只有一路功率输出来给电池充电。系统负载可与电池并联。只有在平均系统负载不能防止电池在安全定时器持续时间内完全充电的情况下，才能实现这一选项。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。

数据手册；*附件：Texas Instruments bq25172镍氢独立线性充电器数据手册.pdf

Texas Instruments bq25172充电器具有全集成的功率级和充电电流感应功能。该充电器具有高精度电流、充电状态显示和基于定时器的充电终端。串联电池计数、充电电流和充电定时器可通过外部电阻器进行编程。间歇充电允许镍氢电池在电压降至充电阈值以下时自动充电以缩短定时器持续时间。

特性

• 输入电压可耐受高达30V电压
• 自动睡眠模式，降低功耗
  • 电池漏电流：350nA
  • 充电禁用时输入漏电流：85µA
• 支持1节至6节镍氢电池间歇充电
• 外部电阻器可编程操作
  • VSET进行镍氢串联电池从1节至6节计数的设置
  • ISET用于充电电流从10mA至800mA设置
  • TMR进行充电安全定时器时间从4小时到22小时的设置
• 高精度
  • 充电电压精度：±0.5%
  • 充电电流精度：±10%
• 充电特性
  • NTC热敏电阻输入，用于监控电池温度
  • 禁用低温和高温充电
  • VOUT_OVP在冷温度下降低
  • TS引脚，用于充电功能控制
  • 开漏输出，用于状态和故障指示
• 集成故障保护
  • 18V IN过压保护
  • 基于VSET的OUT过压保护
  • 1000mA过流保护
  • 125°C热调节
  • 150°C热关断保护
  • OUT短路保护
  • VSET、ISET和TMR引脚短路/开路保护

功能框图

BQ25172镍氢电池线性充电器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

德州仪器(TI)的BQ25172是一款专为1-6节镍氢(NiMH)电池设计的集成式线性充电器IC，主要面向工业与医疗应用场景。该器件具有以下突出特点：

• ‌宽输入电压范围‌：3V至18V工作输入，30V瞬态耐受能力
• ‌高精度充电控制‌：
  • 800mA最大充电电流
  • ±0.5%充电电压精度
  • ±10%充电电流精度
• ‌灵活配置‌：
  • 通过外部电阻可编程设置：
    • 电池节数(1-6节)
    • 充电电流(10mA-800mA)
    • 安全定时器时长(4-22小时)
• ‌先进的保护机制‌：
  • 输入过压保护(18V阈值)
  • 输出短路保护
  • 125°C热调节/150°C热关断
  • 配置引脚短路/开路保护

二、关键电气参数

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压范围	正常工作	3.0	-	18	V
静态电流	充电禁用状态	-	0.35	0.6	μA
充电电流范围	RISET=375Ω-30kΩ	10	-	800	mA
热关断阈值	温度上升	-	150	-	°C
充电FET导通电阻	IOUT=400mA	-	845	1000	mΩ

三、架构与工作原理

3.1 充电控制机制

BQ25172采用‌纯恒流(CC)充电模式‌，通过以下两种方式终止充电：

1. ‌安全定时器到期‌：通过TMR引脚电阻设置(4-22小时)
2. ‌电压超过VOUT_OVP阈值‌：每节电池1.7V(典型值)

当芯片结温超过TREG(125°C)时，器件会自动降低充电电流并‌将定时器时钟速率减半‌，以防止过热。

3.2 间歇充电功能

• 当电池电压降至VRECHG阈值(每节1.33V)以下时自动重启充电
• 间歇充电时长为安全定时器的20%
• 通过VSET引脚电阻配置是否启用该功能

四、引脚功能详解

‌关键配置引脚‌：

1. ‌ISET引脚‌：
   • 连接电阻(RISET)到GND设置充电电流
   • 计算公式：ICHG = KISET/RISET (KISET≈300AΩ)
   • 电阻范围：375Ω(800mA)至30kΩ(10mA)
2. ‌VSET引脚‌：
   • 设置电池节数与间歇充电功能
   • 电阻值对应不同配置(如11kΩ对应4节带间歇充电)
3. ‌TMR引脚‌：
   • 编程安全定时器时长
   • 典型值：8.2kΩ对应16小时定时
4. ‌TS引脚‌：
   • NTC热敏电阻接口(推荐103AT-2)
   • 温度范围监控：0°C-45°C(典型值)
   • 电压<50mV可禁用充电器

五、典型应用设计

5.1 4节NiMH电池充电器设计

‌设计参数‌：

• 输入电压：5V DC
• 电池：4节NiMH串联
• 充电电流：500mA
• 安全定时器：16小时
• 温度监控：启用

‌元件选型‌：

1. ‌ISET电阻‌：
   • RISET = 300AΩ/0.5A = 600Ω → 选用604Ω 1%精度电阻
2. ‌VSET电阻‌：
   • 4节带间歇充电 → 11kΩ(查表7-2)
3. ‌TMR电阻‌：
   • 16小时定时 → 8.2kΩ(查表7-1)
4. ‌输入/输出电容‌：
   • 建议≥1μF陶瓷电容，就近放置在IN和OUT引脚

5.2 PCB布局要点

• ‌热管理‌：
  • 将裸露焊盘焊接至PCB地平面
  • 建议使用多个过孔增强散热
• ‌敏感信号处理‌：
  • CSP/CSN走线需差分设计
  • IADJ/APWM走线添加滤波电容
• ‌地平面分割‌：
  • 功率地(PGND)与模拟地(AGND)单点连接

六、故障诊断与状态指示

‌STAT引脚状态指示‌：

• ‌高电平‌：充电完成/睡眠模式/充电禁用
• ‌低电平‌：充电进行中(包括间歇充电)
• ‌1Hz闪烁‌：故障状态(VIN OVP、BAT OVP等)

‌常见故障处理‌：

1. ‌充电无法启动‌：
   • 检查TS引脚电压>75mV
   • 验证配置电阻未短路/开路
2. ‌过早终止‌：
   • 确认NTC热敏电阻正常工作
   • 检查VOUT是否超过OVP阈值
3. ‌STAT引脚闪烁‌：
   • 测量输入/输出电压是否超限
   • 检查结温是否过高

七、应用场景推荐

1. ‌医疗设备‌：
   • 脉搏血氧仪、血糖仪等
   • 利用高精度电流控制确保安全充电
2. ‌工业设备‌：
   • 气体检测仪、资产追踪器
   • 宽输入电压范围适应不同电源
3. ‌消费电子‌：
   • 电动牙刷、美容设备
   • 小尺寸封装(2mm×2mm WSON)节省空间