BQ25175:超低功耗800mA线性电池充电器,为可穿戴设备与IoT应用提供高效电源解决方案

描述

Texas Instruments BQ25175独立单节800mA线性电池充电器采用集成设计,非常适合用于单节锂离子和锂聚合物电池。BQ25175只有一路功率输出来给电池充电。如果系统平均负载使电池不能在安全定时内充满,则可以加入一个系统负载与电池并联。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 BQ25175独立单节线性电池充电器数据手册.pdf

TI BQ25175独立单节800mA线性电池充电器为锂离子/锂聚合物电池充电有三个阶段:预充电,让耗尽电量的电池得到恢复,恒定电流快速充电实现大部分充满,电压调节至完全充满。在这三个阶段,内部控制环路会监控集成电路结温,如果超出内部温度阈值 T REG ,会降低充电电流。

BQ25175具有全集成充电器功率级和充电电流感应功能。充电器功能具有高精度电流和电压调节环路、充电状态显示以及自动充电终止。快速充电电流通过外部电阻器编程设定。预充电和终止电流阈值也跟踪快速充电电流设置。

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:80µA
  • 支持一节锂离子和锂聚合物电池
  • 固定4.35V电池稳压电压
  • 外部电阻器可编程操作
    • ISET用于充电电流从10mA至800mA设置
  • 集成故障保护
    • 6.6V IN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
    • ISET引脚短路/开路保护
  • 充电特性
    • 预充电电流:ISET的20%
    • 终止电流:ISET的10%
    • NTC热敏电阻输入,用于监控电池温度
    • 禁用低温和高温充电
    • 20% ISET时进行低温充电
    • TS引脚,用于充电功能控制
    • 开漏输出,用于状态和故障指示
  • 高精度
    • 充电电压精度:±0.5%
    • ±10%充电电流准确度

简化示意图

线性

BQ25175:超低功耗800mA线性电池充电器,为可穿戴设备与IoT应用提供高效电源解决方案

引言

在智能穿戴设备、医疗监测仪器和物联网终端等便携式电子产品中,电池充电管理器的选择直接影响产品的续航能力、安全性和用户体验。Texas Instruments推出的BQ25175是一款高度集成的单节锂离子/锂聚合物电池线性充电器,以其超低静态电流、高精度充电控制和紧凑封装,成为空间和功耗敏感型应用的理想选择。


一、BQ25175核心特性概览

BQ25175是一款专为便携式设备优化的线性充电器,具备以下关键特性:

  • 超低功耗设计
    • 睡眠模式下电池漏电流仅350nA
    • 充电禁用时输入漏电流80μA
  • 高精度充电控制
    • 充电电压精度±0.5%(固定4.35V)
    • 充电电流精度±10%(10mA至800mA可调)
  • 宽输入电压范围 :3.0V至6.6V工作,最高耐受30V
  • 完整充电管理
    • 预充电(20% ISET)、恒流快充、恒压浮充三阶段
    • 终止电流可调(10% ISET)
  • 集成保护功能
    • 输入过压保护(6.6V)
    • 输出过流保护(1000mA)
    • 热调节(125°C)与热关断(150°C)
  • 温度监测 :支持NTC热敏电阻,实现安全温度充电
  • 极小封装 :0.8mm × 1.25mm DSBGA,适合高密度布局

二、架构与工作原理

2.1 线性充电架构

BQ25175采用线性降压架构,通过内部功率MOSFET的导通电阻实现电压转换。该架构特别适合输入输出压差较小的应用场景,具有结构简单、成本低、EMI干扰小的优点。

2.2 智能充电流程

器件自动执行完整的锂离子充电曲线:

  1. 预充电阶段 :当电池电压<2.8V时,以20%设定电流进行恢复性充电
  2. 恒流快充 :电池电压>2.8V后,以设定电流进行快速充电
  3. 恒压浮充 :达到4.35V后转入恒压模式,电流逐渐减小
  4. 充电终止 :当电流降至10%设定值时自动停止充电

2.3 热管理机制

内置温度监测电路在芯片结温达到125°C时自动进入热调节模式,降低充电电流以防止过热。当温度超过150°C时完全关断充电,确保系统安全。

三、应用场景与优势

BQ25175特别适合以下应用:

1 智能穿戴设备

  • 真无线耳机、智能手表
  • 低功耗需求与紧凑空间完美匹配

2 医疗健康设备

  • 血氧仪、血糖仪
  • 高精度充电保障设备可靠性

3 IoT终端设备

  • 智能追踪器、远程控制器
  • 超低待机功耗延长电池寿命

四、故障保护机制

BQ25175提供全面的保护功能:

  • 输入过压保护 :检测到>6.6V时暂停充电
  • 输出过流保护 :电流>1A时锁定关闭,需重新上电
  • 电池短路保护 :电压<2.2V时进入小电流预充模式
  • 安全定时器 :预充30分钟、快充10小时超时保护
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