BQ25858-Q1汽车级双向降压-升压控制器技术文档总结

BQ25858-Q1、BQ25858B-Q1 是汽车级、宽输入电压、双向开关模式降压-升压控制器。这些器件通过输出 CC-CV 控制在宽电压范围内提供高效调节。这些器件集成了降压-升压转换器的所有环路补偿，从而提供了易于使用的高密度解决方案。在反向模式下，器件从输出电源获取电源，并通过增加的恒流环路来调节输入端电压以进行保护。

除了I2C主机控制模式外，该器件还支持可编程硬件限制。输入电流和输出电流调节目标可分别通过IIN和IOUT引脚上的单个电阻进行设置。默认情况下，该器件被编程为提供5V输出，目标输出电压可以通过VOUT_REG寄存器位进行调节。
*附件：bq25858-q1.pdf

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 1：−40ºC ≤ TA≤150ºC
• 宽输入电压工作范围：4.4V 至 70V，20mV/步
• 带NFET驱动器的同步降压-升压DC/DC控制器
  • fSW 可在 200kHz 至 600kHz 范围内调节
  • 用于 EMI 降噪 （DRSS） 的开关频率抖动
  • 可选同步到外部时钟
  • 带软启动的集成环路补偿
  • 可选择的 PFM作以提高轻负载效率（PFM 或强制 PWM 选项）
  • 可选栅极驱动器电源输入，可优化效率
• 支持正向和反向电源方向的 USB-PD 扩展功率范围 （EPR）
  • 输出电压调节范围为3.3V至60V，步进20mV。
  • 可调输入和输出电流调节（RAC_SNS、ROUT_SNS），范围为400mA至20A，50mA/步，使用5mΩ电阻
• 旁路模式可实现最高效率，VOUT = VAC
• 仅降压模式
• 高精度
  • ±2% 输出电压调节
  • ±3% 输出/输入电流调节
  • ±2% 输入电压调节
• I2C 控制，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
• 高安全集成度
  • 可调节的输入过压和欠压保护
  • 输出过压和过流保护
  • 热关断
• 状态输出
  • 输入电源当前状态 （PG）
  • 切换台运行状态（STAT）
• 包
  • 36引脚5mm×6mm QFN，带可润湿侧翼

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌汽车级认证‌：符合AEC-Q100 Grade 1标准（工作温度范围-40°C至150°C）。
• ‌宽电压范围‌：输入电压4.4V至70V，输出电压3.3V至60V（步进20mV）。
• ‌拓扑结构‌：同步降压-升压控制器，支持双向功率流（正向/反向模式）。
• ‌高效调节‌：可选PFM模式提升轻载效率，开关频率200kHz至600kHz可调，支持外部时钟同步。
• ‌高精度控制‌：
  • 输出电压精度±2%，输入/输出电流精度±3%。
  • 集成16位ADC，实时监测电压、电流及温度。
• ‌保护功能‌：
  • 输入过压/欠压、输出过流/过压保护。
  • 热关断（TSHUT阈值165°C）。

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‌2. 关键功能‌

• ‌硬件编程与I2C控制‌：
  • 通过电阻设置输入/输出电流限（如IOUT引脚编程输出电流限）。
  • I2C接口（地址0x6B/0x4B）动态调节参数（电压、电流、工作模式等）。
• ‌USB-PD支持‌：兼容扩展功率范围（EPR），支持3.3V至60V输出。
• ‌工作模式‌：
  • ‌降压模式‌：优化高压输入场景效率。
  • ‌旁路模式‌：输入直连输出，效率最大化。
  • ‌反向模式‌：从输出端取电，调节输入电压。

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‌3. 应用场景‌

• ‌汽车电子‌：USB充电、ADAS域控制器、信息娱乐系统。
• ‌低压电池系统‌：多域中央计算单元、车载集群。
• ‌高密度电源设计‌：集成环路补偿，简化PCB布局。

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‌4. 封装与引脚‌

• ‌封装‌：36引脚5mm×6mm QFN（带可润湿侧翼）。
• ‌关键引脚‌：
  • FSW_SYNC：设置开关频率或同步外部时钟。
  • ACUV/ACOV：编程输入电压窗口。
  • STAT/PG：状态指示（可配置为通用GPIO）。

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‌5. 典型性能‌

• ‌效率‌：48V输入时可达98%（5A输出，450kHz开关频率）。
• ‌保护响应‌：过载电流限（ILIM2/ILIM3）支持150%-200%临时超限。

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‌6. 设计支持‌

• ‌集成驱动‌：内置5V栅极驱动器，支持外部高压驱动（最高12V）。
• ‌布局建议‌：强调热焊盘星型接地以优化散热与EMI。