Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. cung cấp và tái chế bộ điều khiển sạc buck-boost pin NVDC (Narrow Voltage DC) đồng bộ TI , có tính năng giám sát nguồn hệ thống và bộ xử lý.
là bộ điều khiển sạc buck-boost pin NVDC (Narrow Voltage DC) đồng bộ hiệu suất cao, được thiết kế đặc biệt cho các thiết bị thông minh di động được cấp nguồn bởi các gói pin đa cell, đa hóa chất. Chip tích hợp các mô-đun đa chức năng như giám sát nguồn hệ thống, giám sát quá nhiệt bộ xử lý và quản lý đường dẫn nguồn thông minh. Nó hỗ trợ dải điện áp đầu vào rộng và chuyển đổi buck-boost liền mạch. Với hiệu suất chuyển đổi cao, cơ chế bảo vệ toàn diện và khả năng điều khiển thông minh có thể cấu hình, nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị di động công suất cao như máy tính xách tay, máy tính bảng 2 trong 1 và thiết bị đầu cuối thông minh di động. Đây là một chip quản lý nguồn cốt lõi cân bằng hiệu suất sạc, độ ổn định nguồn hệ thống và kiểm soát tiêu thụ điện năng của thiết bị.
I. Định vị cốt lõi và kiến trúc cơ bản của
BQ25700 sử dụng cấu trúc liên kết bốn công tắc buck-boost đồng bộ. Không giống như các chip sạc không đồng bộ truyền thống, thiết kế chỉnh lưu đồng bộ toàn sóng của nó làm giảm đáng kể tổn thất chuyển mạch, cho phép chuyển đổi năng lượng hiệu quả cao trong nhiều điều kiện hoạt động. Chip được định vị là bộ điều khiển tích hợp kết hợp quản lý nguồn NVDC thông minh, sạc pin có độ chính xác cao và giám sát tiêu thụ điện năng hệ thống. Nó có thể quản lý toàn bộ quy trình—bao gồm điều hòa nguồn đầu vào, sạc pin, nguồn hệ thống được điều chỉnh, giám sát nguồn và bảo vệ quá tải—mà không cần thêm chip quản lý nguồn phụ.
Về quản lý đường dẫn nguồn, tích hợp kiến trúc NVDC (Narrow Voltage DC) được cấp bằng sáng chế của TI, giải quyết hoàn toàn các khoảng trống nguồn trong các hệ thống nguồn truyền thống. Nó hỗ trợ khởi động thiết bị tức thời ở cả trạng thái pin yếu và pin đã xả sâu, đồng thời cho phép chế độ nguồn điện kết hợp, trong đó pin chủ động bổ sung nguồn điện khi bộ chuyển đổi hoạt động hết công suất. Điều này đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu về nguồn điện tức thời tải cao của thiết bị và tăng đáng kể độ ổn định của nguồn điện hệ thống. Chip tương thích với các hệ thống pin lithium-ion, lithium-polymer và các hệ thống pin đa hóa chất 1-4 cell, hỗ trợ các thông số kỹ thuật pin của các thiết bị di động phổ biến.
II. Các chức năng cốt lõi và lợi thế kỹ thuật chính của
1. Chức năng sạc buck-boost liền mạch dải rộng
hỗ trợ dải điện áp đầu vào siêu rộng 3,5V-24V và hoàn toàn tương thích với các giao diện phân phối nguồn phổ biến như USB 2.0, USB 3.0, Type-C và USB PD, làm cho nó phù hợp với nhiều nguồn đầu vào khác nhau bao gồm bộ chuyển đổi, pin dự phòng và nguồn điện trên xe. Thông qua công nghệ điều khiển vòng lặp thích ứng, nó đạt được chuyển đổi liền mạch giữa các chế độ hoạt động buck, boost và buck-boost, đảm bảo không có đỉnh điện áp hoặc gián đoạn nguồn trong suốt quá trình, do đó giải quyết hoàn toàn các vấn đề như khởi động lại thiết bị và gián đoạn sạc do biến động điện áp đầu vào gây ra.
Điện áp sạc có thể đạt tới 19,2V, với dòng sạc có thể điều chỉnh độ chính xác cao và giới hạn dòng đầu ra lên tới 6,35A. Kết hợp với tần số chuyển mạch có thể lập trình (800kHz/1,2MHz), nó tương thích với các cuộn cảm tiêu chuẩn từ 1μH đến 3,3μH, cân bằng giữa thu nhỏ mạch và hiệu suất chuyển đổi. Nó duy trì hiệu suất năng lượng cao ngay cả trong điều kiện tải nhẹ, giảm hiệu quả tiêu thụ điện năng ở chế độ chờ của thiết bị.
2. Quản lý đường dẫn nguồn NVDC thông minh
là một điểm nhấn kỹ thuật quan trọng, có hai đặc điểm cốt lõi: Thứ nhất, khả năng khởi động không cần pin, cho phép thiết bị bật nguồn trực tiếp qua bộ chuyển đổi bên ngoài mà không cần pin, giúp tăng đáng kể sự tiện lợi trong việc cấu hình và bảo trì thiết bị; thứ hai, cơ chế nguồn điện kết hợp động: khi bộ chuyển đổi bên ngoài hoạt động hết công suất và nguồn điện tức thời của hệ thống vượt quá giới hạn, pin có thể nhanh chóng can thiệp để bổ sung nguồn điện, do đó tránh các vấn đề như sụt giảm điện áp do quá tải bộ chuyển đổi và sụt áp hệ thống.
Ngoài ra, chip tích hợp chế độ bảo vệ Vmin chủ động (VAP); khi thiết bị chỉ được cấp nguồn bằng pin, nó sử dụng năng lượng lưu trữ trong tụ điện đầu vào để bù cho các đỉnh công suất đột biến trong hệ thống, triệt tiêu biến động điện áp và đảm bảo hoạt động ổn định của các tải cốt lõi như bộ xử lý và màn hình. Kết hợp với Chế độ truyền qua (PTM) được cấp bằng sáng chế của TI, điều này càng tăng cường hiệu quả nguồn điện hệ thống và giảm thời gian sạc nhanh pin.
3. Chức năng giám sát nguồn hệ thống và bộ xử lý
tích hợp mô-đun phát hiện ADC có độ chính xác cao để cho phép giám sát trạng thái nguồn toàn diện. Nó có thể thu thập các thông số chính—như điện áp đầu vào, dòng điện đầu vào, điện áp pin, dòng điện sạc và điện áp nguồn hệ thống—theo thời gian thực và tải chúng lên bộ xử lý máy chủ qua bus SMBus để cho phép điều khiển và quản lý kỹ thuật số trạng thái nguồn.
Được tùy chỉnh cho các kịch bản hoạt động của bộ xử lý, chip tích hợp các cơ chế chuyên dụng để giám sát quá nhiệt và tiêu thụ điện năng của bộ xử lý, hỗ trợ điều khiển phối hợp qua tín hiệu PROCHOT. Khi phát hiện quá tải nguồn hệ thống, nhiệt độ bộ xử lý quá cao hoặc dòng điện bất thường, nó chủ động xuất tín hiệu cảnh báo để kích hoạt các hành động bảo vệ như giảm tốc độ bộ xử lý và giới hạn dòng tải. Điều này ngăn chặn thiết bị tắt do quá nhiệt và hư hỏng do quá tải nguồn, do đó đạt được kiểm soát ở cấp độ phần cứng đối với tiêu thụ điện năng hệ thống và an toàn nhiệt.
4. Cơ chế tối ưu hóa và bảo vệ nguồn đầu vào thông minh
có thuật toán ICO (Tối ưu hóa dòng điện đầu vào), tự động xác định công suất đầu ra tối đa của nguồn điện bên ngoài và khớp động với công suất đầu vào tối ưu. Điều này không chỉ tận dụng tối đa công suất của nguồn điện để tăng tốc độ sạc mà còn ngăn ngừa hư hỏng do quá tải nguồn. Đồng thời, nó tích hợp các cơ chế bảo vệ kép—IDPM (Giới hạn dòng điện đầu vào) và VDPM (Giới hạn điện áp đầu vào)—để giới hạn chính xác công suất đầu vào và tương thích với các bộ chuyển đổi có công suất khác nhau.
Chip tích hợp một bộ chức năng bảo vệ phần cứng toàn diện, bao gồm bảo vệ quá áp đầu vào, dưới áp và quá dòng; bảo vệ quá sạc, xả quá mức và ngắn mạch pin; bảo vệ tắt do giới hạn dòng điện quá nhiệt chip; và bảo vệ quá áp và dưới áp đầu ra hệ thống. Các tính năng này đảm bảo an toàn toàn diện trong suốt quá trình sạc và cấp nguồn, cho phép hoạt động ổn định lâu dài trong các điều kiện hoạt động phức tạp.
5. Chức năng cấp nguồn ngược USB OTG
hỗ trợ chức năng USB OTG thông qua đầu ra tăng cường ngược từ pin, với dải điện áp đầu ra 4,48V-20,8V. Nó tương thích với giao thức sạc nhanh USB PD và cung cấp dòng điện đầu ra tối đa 6,35A, cho phép thiết bị sạc các thiết bị khác hoặc cấp nguồn cho thiết bị ngoại vi. Điều này đáp ứng các yêu cầu cấp nguồn mở rộng của các thiết bị di động, cho phép một đơn vị xử lý cả chức năng sạc và xả.
III. Các thông số hiệu suất điện chính của
- Dải điện áp đầu vào: 3,5V-24V; hỗ trợ nhiều đầu vào nguồn USB và PD
- Khả năng tương thích pin: Pin lithium-ion 1-4 cell với nhiều hóa chất khác nhau
- Điện áp sạc tối đa: 19,2V
- Dòng sạc/đầu ra tối đa: 6,35A; độ phân giải dòng: 50mA
- Tần số chuyển mạch: Có thể lập trình ở 800 kHz/1,2 MHz, phù hợp với cuộn cảm công suất nhỏ
- Giao diện giao tiếp: Giao tiếp SMBus tiêu chuẩn, hỗ trợ cấu hình tham số và báo cáo trạng thái
- Chế độ hoạt động: Buck đồng bộ, Boost đồng bộ, chuyển đổi buck-boost liền mạch, chế độ truyền qua PTM, chế độ bảo vệ chủ động VAP
- Cơ chế bảo vệ: Bảo vệ toàn diện chống quá áp, dưới áp, quá dòng, ngắn mạch, quá nhiệt và quá tải nguồn
IV. Các kịch bản ứng dụng điển hình cho
1. Thiết bị máy tính di động: Máy tính xách tay siêu mỏng, máy tính bảng 2 trong 1 và máy tính công nghiệp di động. Phù hợp để sạc pin nhanh và cấp nguồn ổn định dưới tải cao; đảm bảo an toàn nhiệt và tiêu thụ điện năng ổn định trong quá trình hoạt động hiệu suất cao thông qua các chức năng giám sát bộ xử lý.
2. Thiết bị đầu cuối thông minh di động: Thiết bị lưu trữ năng lượng di động công suất cao, thiết bị đầu cuối thông minh di động và thiết bị cầm tay công nghiệp. Tận dụng dải điện áp đầu vào rộng, nhiều cơ chế bảo vệ và khả năng cấp nguồn ngược OTG để tăng cường khả năng thích ứng và mở rộng của thiết bị.
3. Bộ chuyển đổi đa nguồn: Hệ thống cấp nguồn yêu cầu khả năng tương thích với USB PD, USB truyền thống và nhiều nguồn đầu vào từ bộ chuyển đổi. Dựa vào tối ưu hóa nguồn ICO và quản lý nguồn NVDC, các giải pháp này cho phép chuyển đổi liền mạch giữa nhiều nguồn điện và phân phối điện hiệu quả.
V. Các điểm chính của thiết kế mạch 1. Lựa chọn thiết bị nguồn: Chọn cuộn cảm nguồn tần số cao, tổn thất thấp từ 1μH đến 3,3μH dựa trên tần số chuyển mạch, kết hợp với tụ điện đầu vào và đầu ra ESR thấp để triệt tiêu gợn sóng điện áp và cải thiện hiệu suất chuyển đổi.
2. Thiết kế nhiệt: Vì chip tạo ra nhiệt đáng kể trong điều kiện hoạt động công suất cao, bố cục PCB phải dành đủ diện tích mạ đồng để tản nhiệt; các đường mạch nguồn phải ngắn và rộng để giảm thiểu tổn thất dẫn điện và sinh nhiệt.
3. Cấu hình Bus: SMBus cho phép tùy chỉnh các tham số như dòng sạc, điện áp, ngưỡng giới hạn dòng và ngưỡng bảo vệ, cho phép thích ứng với các thông số kỹ thuật pin và yêu cầu tiêu thụ điện năng của thiết bị khác nhau.
4. Tối ưu hóa vòng lặp: Các tham số vòng bù phải được tối ưu hóa trong quá trình chuyển đổi buck-boost để đảm bảo phản ứng động nhanh chóng trong quá trình chuyển đổi chế độ và ngăn ngừa dao động điện áp và dòng điện.
VI. Tóm tắt sản phẩm
BQ25700ARSNR
Người liên hệ: Mr. Sales Manager
Tel: 86-13410018555
Fax: 86-0755-83957753
Vietnamese
