深度剖析bq2430x/1x/8x DSG EVM（HPA245）用于Li+充电器前端保护IC

在电子设备日新月异的今天，充电器前端保护的重要性不言而喻。本文将深入探讨bq2430x/1x/8x DSG EVM（HPA245）这一用于Li+充电器前端保护IC的评估模块，为电子工程师们在设计和测试相关产品时提供有价值的参考。

文件下载：BQ24304EVM.pdf

1. 评估模块简介

1.1 EVM特性

• 该评估模块可用于bq2430x、bq2431x和bq2438x DSG的评估，同时也能对bq24080充电器集成电路（IC）以及bq2430x/1x/8x和bq24080芯片组解决方案进行评估。
• 其输入工作范围方面，bq2430x/1x/8x为4.5 V - 26 V，bq24080为4.5 V - 6.5 V，具备输入过压保护、输入过流保护、电池过压保护以及bq2430x的输入反向电压保护等功能。
• 还设有LED状态信号指示和用于测试的关键信号测试点，方便探针连接，并且有跳线，便于更改连接。

1.2 总体描述

bq2430x/1x/8x评估模块是一个完整的充电器模块，可使用bq2430x/1x/8x和bq24080设备评估充电器前端保护和充电解决方案。它能够为锂离子或锂聚合物应用提供高达200 mA（bq2430x）或700 mA（bq2431x/8x）的充电电流，充电器前端保护电流设计为300 mA（bq2430x）或1000 mA（bq2431x）或无限制（bq2438x）。该模块能保护充电系统免受输入过压、负载过流和电池过充三种类型的故障影响，此外，bq2430x还能为外部PFET提供PFET栅极驱动信号以实现输入反极性保护。

1.3 I/O描述

Jack	Description
J1 - DC+	AC适配器，正输出
J1 - DC–	AC适配器，负输出，接地
J2 - OUT	CFE OUT引脚
J2 - DC–	CFE VSS引脚，接地
J2 - BAT+	连接到电池正输出
J2 - FAULT	CFE FAULT引脚
J3 - CHGIN	bq24080 IN引脚，连接到外部电源正输出
J3 - DC–	bq24080 VSS引脚，接地
J4 - BAT+	连接到电池正输出
J4 - BAT–	连接到电池负输出，接地

1.4 控制和关键参数设置

Jack	Description	Factory Setting
JMP1	CFE输入电压由LED指示	Jumper On
JMP2	CFE输出电压由LED指示	Jumper On
JMP3	CFE CE引脚连接到5 V	Jumper On
JMP4	bq24080 STAT1引脚由LED指示	Jumper On
JMP5	bq24080 STAT2引脚由LED指示	Jumper On
JMP6	bq24080 PG引脚由LED指示	Jumper On
JMP7	bq24080 CE引脚连接到5 V	Jumper On
JMP8	CFE OUT引脚连接到bq24080 IN引脚	Jumper Off

1.5 推荐工作条件

Symbol	Description	Min	Typ	Max	Unit	Notes
Supply voltage, V IN	来自交流适配器输入的电压	4.5	5	26	V
Battery voltage, V BAT	施加在J4的VBAT端子上的电压	0	3 - 4.2	5	V
Supply current, I AC	来自交流适配器输入的最大电流	0		1.5	A
Charge current, I chrg	电池充电电流	0.02 - 0.07	0.2 - 0.7	1	A
Operating junction temperature range, T J		0		125	°C

2. 测试总结

2.1 定义

在测试过程中，遵循特定的命名约定，如VXXX表示外部电压供应名称，LOADW表示外部负载名称等。装配图提供了跳线、测试点和各个组件的位置信息。

2.2 设备

• 电源：需要一个能够提供20 V、2 A的电源（PS#1）和一个能够提供5 V、1 A的电源（PS#2）。
• 负载：两个电子负载，一个可在恒流模式下工作，另一个可在恒压模式下工作，且均需能承受10 V（或以上）、2 A（或以上）。
• 仪表：四个Fluke 75万用表（或等效或更好的），也可以是三个等效电压表和一个等效电流表，电流表需能测量2 A以上的电流。
• 线规：连接到EVM输入电源和输出负载的所有电线应至少使用AWG 22，最大电流可达1 A。

2.3 设备设置

按照一系列步骤进行设备设置，包括设置电源电压和电流限制、连接电源和负载、设置跳线等，最终完成HPA245（bq2430x/1x/8x DSG EVM）的测试设置。

2.4 测试程序

• CFE ENABLE和电压调节：通过启用电源输出、调整电压等步骤，测量输出电压并观察LED状态，以验证CFE的启用和电压调节功能。
• CFE输入过压保护：增加电源电压，观察输出电压和LED状态，确保在过压情况下输出为0 V，并在电压恢复正常后能正常工作。
• CFE负载过流保护：启用负载并增加电流，观察LED状态，确保在过流时输出关闭，并在负载关闭和电压降低后恢复正常。
• CFE电池过压保护：增加电池电压，观察LED状态，确保在电池过压时输出关闭，并在电压恢复正常后能正常工作。
• 充电IC测试设置和测试：设置电源和负载，启用输出，测量充电电流并观察LED状态，验证充电IC的功能。
• CFE和充电IC芯片组测试设置和测试：连接电源和负载，设置跳线，启用输出，测量充电电流并观察LED状态，验证芯片组的功能。

3. PCB布局指南

• 功率焊盘焊接：bq2430x/1x/8x封装背面的外露功率焊盘必须焊接到PCB接地，确保IC下方有足够的热过孔连接到其他层的接地平面。
• 高电流路径：进入IN和从OUT引脚的高电流充电路径必须根据最大充电电流适当调整尺寸，以避免这些迹线出现电压降。
• 去耦电容：IN和OUT引脚的去耦电容应放置在板上，并尽量缩短与IC的互连。
• 电阻放置：ILIM和VLIM的电阻必须靠近相应的IC引脚放置，并尽量缩短与IC的互连。

4. 物料清单、电路板布局和原理图

4.1 物料清单

文档提供了bq24300/02/04/10/14/16和bq24380/1/14A/15/05的物料清单，包括各种电容、二极管、电阻、IC等元件的详细信息。

4.2 电路板布局

给出了顶层、底层、顶层丝印和顶层装配的电路板布局图。

4.3 原理图

提供了bq2430x/1x/8x DSG EVM的原理图。

5. 修订历史和相关注意事项

文档记录了从A版本到B版本的修订内容，同时还包含了评估模块的标准条款和条件，如EVM的使用限制、有限保修、监管通知、使用警告等，提醒用户在使用过程中需要注意的各种事项。

对于电子工程师来说，深入了解bq2430x/1x/8x DSG EVM（HPA245）的各项特性和测试方法，能够在设计和开发Li+充电器前端保护IC相关产品时更加得心应手。在实际应用中，你是否遇到过类似评估模块的使用难题呢？又有哪些独特的解决方案呢？欢迎在评论区分享交流。