ZHCAF98 April 2025 BQ25856-Q1
5 应用示例 — 备用电解电容器
在以下场景中，汽车电池为 1.4A 系统负载供电。此系统需要在 5V 电压下将 1.4A 系统负载维持 600ms。备用电源允许汽车系统安全关闭。表 6-4 汇总了要求。
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 输入电压 | 12V |
| 系统负载 | 1.4A |
| 所需反向电压 | 5V |
| 所需负载保持时间 | 600ms |
| 所需总能量 | 4.9J |
由于需要的能量为 4.9J，因此可以将电解电容器用于备用电容器。如果布板空间受限，与增大电容相比，高压电解电容器可以容纳更多的能量。58V 电压可用于该电容器。可根据 方程式 7 计算所需电容。
所需的电容为 2,502µF。该数字四舍五入为 3000µF。一旦包含 EVM 输出电容器，总电容为 3160µF。
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 输出电容器 | 3160µF (3x1000µF +160µF) |
| 输出电压 | 58V |
| ACUV 设置 | 6.2V |
|
寄存器 |
说明 |
|---|---|
| REG0x14[0]=0 | 设置 EN_PRECHG=0 并设置充电器以跳过涓流充电和预充电模式。这会将 BQ25856-Q1 设置为仅处于快速充电模式或收尾充电模式。 |
| REG0x14[3]=0 | 设置 EN_TERM = 0 并确保充电器在 VIN 正常时不会停止充电。这可确保电容器始终具有尽可能大的电荷。 |
| REG0x02=0x0A0 | 设置 ICHG_REG = 2000mA。 |
| REG0x06=0x01E0 | 设置 IAC_DPM=15000mA。输入电源的最大电流输出为 15A。这样可确保输入不会崩溃。 |
| REG0x19[1]=1 | 设置 EN_AUTO_REV=1，这将启用自动反向模式。 |
| REG0x0C=0x03E8 | 设置 VAC_REV = 5000mV，并设置 BQ25856-Q1 在反向模式下也调节 VAC 的电压。 |
| REG0x1E[5]=1 | 设置 SYSREV_UV=1。默认情况下，如果 VAC 低于反向电压目标的 80%，反向模式将关闭。SYSREV_UV=1 时，会将欠压设置固定为 3.3V。即使 VAC 降至反向电压目标以下，这也可以确保反向模式开启。 |
图 5-1 显示了一个完整的充电和放电周期。BQ25856-Q1 的充电电流为 2A 时，将输出电容器从 0V 充至 60V 大约需要 100ms。作为参考，通道 1 是输入源，以蓝色表示。通道 2 是电容器电压，以青色表示。通道 3 是系统电流。通道 4 是流出电容器的电流。流入电容器的电流为负电流。当输入电压下降时，BQ25856-Q1 会进入反向模式，系统负载电流保持恒定。
图 5-1 BQ25856-Q1 完整充电和放电周期图 5-2 放大输出电容器充电速度。
图 5-2 BQ25856-Q1 电解电容器充电速度图 5-3 放大电容器放电。BQ25856-Q1 可为 1.4A 系统负载提供 610ms 的备用电源。
图 5-3 BQ25856-Q1 在 1.4A 负载下提供备用电源图 5-4 显示了快速反向模式激活的情况。一旦 VAC 电压超过 ACUV 阈值，BQ25856-Q1 就会需要平均 100µs 的时间激活反向模式并开始拉电。确切时间取决于负载电流和电压。在上述同一电路的 图 5-4 中，从充电状态转换到放电状态的切换时间约为 50µs。作为参考，通道 1 是 VAC，以蓝色表示。通道 3 是开关节点 2，以品红色表示。通道 4 是流入电容器的电流，以绿色表示。流入电容器的电流将分配一个负值。当 BQ25856-Q1 从充电状态切换到放电状态时，电容器电流从负变为正。
图 5-4 BQ25856-Q1 自动反向模式响应时间