ZHCSX48 July   2024 BQ25820

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 时序要求
    7. 6.7 典型特性 (BQ25820)
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 器件上电复位
      2. 7.3.2 无输入源时通过电池实现器件上电
      3. 7.3.3 通过输入源实现器件上电
        1. 7.3.3.1 VAC 操作窗口编程（ACUV 和 ACOV）
        2. 7.3.3.2 MODE 引脚配置
        3. 7.3.3.3 REGN 稳压器 (REGN LDO)
        4. 7.3.3.4 开关频率和同步 (FSW_SYNC)
        5. 7.3.3.5 器件高阻态模式
      4. 7.3.4 电池充电管理
        1. 7.3.4.1 自主充电周期
          1. 7.3.4.1.1 充电电流编程（ICHG 引脚和 ICHG_REG）
        2. 7.3.4.2 锂离子电池充电曲线
        3. 7.3.4.3 磷酸铁锂电池充电曲线
        4. 7.3.4.4 锂离子和磷酸铁锂电池的充电终止
        5. 7.3.4.5 充电安全计时器
        6. 7.3.4.6 热敏电阻认证
          1. 7.3.4.6.1 充电模式下的 JEITA 指南合规性
          2. 7.3.4.6.2 反向模式下的冷/热温度窗口
      5. 7.3.5 电源路径管理
        1. 7.3.5.1 动态电源管理：输入电压和输入电流调节
          1. 7.3.5.1.1 输入电流调节
            1. 7.3.5.1.1.1 ILIM_HIZ 引脚
          2. 7.3.5.1.2 输入电压调节
            1. 7.3.5.1.2.1 用于太阳能 PV 电池板的最大功率点跟踪 (MPPT)
      6. 7.3.6 反向模式电源方向
      7. 7.3.7 用于监测的集成 16 位 ADC
      8. 7.3.8 状态输出（PG、STAT1、STAT2 和 INT）
        1. 7.3.8.1 电源正常状态指示器 (PG)
        2. 7.3.8.2 充电状态指示器（STAT1、STAT2 引脚）
        3. 7.3.8.3 主机中断 (INT)
      9. 7.3.9 串行接口
        1. 7.3.9.1 数据有效性
        2. 7.3.9.2 START 和 STOP 条件
        3. 7.3.9.3 字节格式
        4. 7.3.9.4 确认 (ACK) 和否定确认 (NACK)
        5. 7.3.9.5 目标地址和数据方向位
        6. 7.3.9.6 单独写入和读取
        7. 7.3.9.7 多个写入和多个读取
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 主机模式和默认模式
      2. 7.4.2 复位寄存器位
    5. 7.5 BQ25820 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 典型应用
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 ACUV/ACOV 输入电压运行窗口编程
          2. 8.2.1.2.2 充电电压选择
          3. 8.2.1.2.3 开关频率选择
          4. 8.2.1.2.4 电感器选型
          5. 8.2.1.2.5 输入 (VAC/SYS) 电容器
          6. 8.2.1.2.6 输出 (VBAT) 电容器
          7. 8.2.1.2.7 检测电阻（RAC_SNS 和 RBAT_SNS）和电流编程
          8. 8.2.1.2.8 功率 MOSFET 选择
          9. 8.2.1.2.9 ACFET 和 BATFET 选择
        3. 8.2.1.3 应用曲线
  10. 9 电源相关建议
  11. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 第三方产品免责声明
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 静电放电警告
    6. 11.6 术语表
  13. 12修订历史记录
  14. 13机械、封装和可订购信息

6.5 电气特性

典型值在 VAC = ACP = ACN = SYS = SRP = SRN = 28V、TJ = -40°C 至 +125°C 和 TJ = 25°C 条件下测得（除非另有说明）
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
静态电流
ISD_BAT BATFET 关闭时的关断电池电流 (ISRN + ISRP) VBAT = 28V，VAC = 0V，ADC_EN = 0，FORCE_BATFET_OFF = 1，T J < 105°C 10 µA
IQ_BAT BATFET 开启时的静态电池电流 (ISRN + ISRP) VBAT = 28V，VAC = 0V，ADC_EN = 0，TJ < 105°C 17 µA
VBAT = 28V，VAC = 0V，ADC_EN = 1，TJ < 105°C 500 700 µA
IHIZ_VAC 高阻态输入电流 (IVAC) EN_HIZ = 1 10 30 µA
IQ_VAC 静态输入电流 (IVAC) 不进行开关 0.75 1 mA
IQ_REV 反向模式下的静态电池电流 (ISRN + ISRP) 不进行开关 0.75 1 mA
VAC/BAT 上电
VVAC_OP VAC 工作范围 4.4 70 V
VVAC_OK VAC 转换器启用阈值 VAC 上升，无电池 4.4 V
VVAC_OKZ VAC 转换器禁用阈值 VAC 下降，无电池 3.5 V
VREF_ACUV 进入 VAC_UVP 的 ACUV 比较器阈值 VACUV 下降 1.095 1.1 1.106 V
VREF_ACUV_HYS ACUV 比较器阈值迟滞 VACUV 上升 50 mV
VVAC_INT_OV 进入 VAC_OVP 的 VAC 内部阈值 IN 上升 72 74 76 V
VVAC_INT_OVZ 退出 VAC_OVP 的 VAC 内部阈值 IN 下降 69 71 73 V
VREF_ACOV 进入 VAC_OVP 的 ACOV 比较器阈值 VACOV 上升 1.184 1.2 1.206 V
VREF_ACOV_HYS ACOV 比较器阈值迟滞 VACOV 下降 50 mV
VSRN_OK 启用 BATFET 的电池电压 VSRN 上升，无输入 3.1 V
VSRN_OKZ 禁用 BATFET 的电池电压 - VSRN 下降，无输入 2.15 2.65 V
充电电压调节
VVFB_RANGE 反馈电压范围 1.504 1.566 V
VVFB_NOM 标称反馈电压 VFB_REG = 0x10 1.536 V
VVFB_ACC 反馈电压调节精度 TJ = 0°C 至 85°C -0.5 0.5 %
TJ = -40°C 至 125°C -0.7 0.7 %
RFBG FBG 到 PGND 的电阻 IFBG = 1mA 33 55 Ω
快速充电电流调节
ICHG_REG_RANGE 充电电流调节范围 0.4 20 A
ICHG_REG_ACC I2C 设置充电电流调节精度 RBAT_SNS = 5mΩ，VBAT = 12V、36V、55V。ICHG_REG = 0x012C 15 A
-3 3 %
RBAT_SNS = 5mΩ，VBAT = 12V、36V、55V。ICHG_REG = 0x0064 5 A
-3 3 %
RBAT_SNS = 5mΩ，VBAT = 12V、36V、55V。ICHG_REG = 0x0028 2 A
-5 5 %
KICHG 硬件充电电流限制设置系数（ICHG 引脚上每 kΩ 充电电流的安培数） RBAT_SNS = 5mΩ，RICHG = 10kΩ、5kΩ 和 3.33kΩ 48 50 52 A x kΩ
VREF_ICHG ICHG 引脚处于调节状态时的 ICHG 引脚电压 2.0 V
预充电电流调节
IPRECHG_RANGE 预充电电流调节范围 VFB < VBAT_LOWV * VVFB_REG 0.25 10 A
IPRECHG_ACC I2C 设置预充电电流精度 RBAT_SNS = 5mΩ，VFB < VBAT_LOWV * VVFB_REG。IPRECHG = 0x003C 3.0 A
-4 4 %
RBAT_SNS = 5mΩ，VFB < VBAT_LOWV * VVFB_REG。IPRECHG[1:0] = 0x0014 1.0 A
-10 10 %
RBAT_SNS = 5mΩ，VFB < VBAT_LOWV * VVFB_REG。IPRECHG[1:0] = 0x000A 0.50 A
-30 30 %
充电终止
ITERM_RANGE 终止电流范围 VFB = VVFB_REG 0.25 10 A
ITERM_ACC 终止电流精度 RBAT_SNS = 5mΩ，VBAT = 12V、36V、55V。ITERM = 0x001E 1.5 A
-7 7 %
RBAT_SNS = 5mΩ，VBAT = 12V、36V、55V。ITERM = 0x000A 0.50 A
-20 20 %
RBAT_SNS = 5mΩ，VBAT = 12V、36V、55V。ITERM = 0x0005 0.250 A
-50 50 %
电池电压比较器
VBAT_SHORT 涓流充电至预充电转换 VSRN 上升 2.8 3 3.2 V
预充电至涓流充电转换 VSRN 下降 2.2 2.4 2.6 V
VBAT_LOWV 预充电至快速充电转换 VFB 上升（以 VFB_REG 的百分比表示），VBAT_LOWV[2:0] = 3 69.0 71.7 73.8 %
VFB 上升（以 VFB_REG 的百分比表示），VBAT_LOWV[2:0] = 2 64.3 66.7 69.0 %
VFB 上升（以 VFB_REG 的百分比表示），VBAT_LOWV[2:0] = 1 52 55 58 %
VFB 上升（以 VFB_REG 的百分比表示），VBAT_LOWV[2:0] = 0 27 30 33 %
VBAT_LOWV_HYS BAT_LOWV 迟滞 5 %
VRECHG 锂离子和磷酸铁锂电池的电池充电阈值 VFB 下降（以 VFB_REG 的百分比表示），VRECHG[1:0] = 3 97.6 %
VFB 下降（以 VFB_REG 的百分比表示），VRECHG[1:0] = 2 95.2 %
VFB 下降（以 VFB_REG 的百分比表示），VRECHG[1:0] = 1 94.3 %
VFB 下降（以 VFB_REG 的百分比表示），VRECHG[1:0] = 0 93.0 %
输入电流调节
IIREG_DPM_ACC 正向模式下的 I2C 设置输入电流调节精度 RAC_SNS = 2mΩ，IAC_DPM = 0x00A0 20 A
-3 3 %
RAC_SNS = 2mΩ，IAC_DPM = 0x0050 10 A
-4 4 %
RAC_SNS = 2mΩ，IAC_DPM = 0x0028 5.0 A
-7 7 %
KILIM 硬件输入电流限制设置系数（ILIM_HIZ 引脚上每 kΩ 输入电流的安培数） RAC_SNS = 2mΩ，RILIM = 5kΩ、2.5kΩ 和 1.67kΩ 48 50 52 A x kΩ
VREF_ILIM_HIZ ILIM_HIZ 引脚处于调节状态时的 ILIM_HIZ 引脚电压 2.0 V
VIH_ILIM_HIZ 进入高阻态模式的 ILIM_HIZ 输入高电平阈值 VILIM_HIZ 上升 3.7 V
输入电压调节
VVREG_DPM_RANGE 输入电压 DPM 调节范围 4.4 65 V
VVREG_DPM_ACC I2C 设置输入电压调节精度 VAC_DPM = 0x076C 38 V
-2 2 %
VVREG_DPM_ACC 正向模式下的 I2C 设置输入电压调节精度  VAC_DPM = 0x04E2 25 V
-2 2 %
VAC_DPM = 0x03B6 19 V
-2 2 %
VACUV_DPM 处于 VDPM 调节状态时的 ACUV 引脚电压 1.198 1.210 1.222 V
反向模式电压调节
VREV_RANGE 反向模式下的 SYS 电压调节范围 3.3 65 V
VREV_ACC 反向模式下的电压调节精度 VSYS_REV = 0x0960 48 V
-2 2 %
VSYS_REV = 0x0578 28 V
-2 2 %
VREV_ACC 反向模式下的 VAC 电压调节精度 VSYS_REV = 0x02EE 15 V
-2 2 %
VSYS_REV = 0x00FA 5 V
-2 2 %
反向模式电流调节
IIREV_ACC 反向模式下的输入电流调节精度 RAC_SNS = 2mΩ，IAC_REV = 0x00A0 20 A
-3.5 3.5 %
RAC_SNS = 2mΩ，IAC_REV = 0x0028 5.0 A
-5.5 5.5 %
充电模式电池包 NTC 监控器
VT1_RISE TS 引脚电压上升 T1 阈值，高于该电压时充电暂停。 以 REGN 的百分比表示，TS_T1 = 0°C（带 103AT） 72.75 73.25 73.85 %
VT1_FALL TS 引脚电压下降 T1 阈值，低于该电压时重新启用充电。 以 REGN 的百分比表示，TS_T1 = 0°C（带 103AT） 71.5 72 72.5 %
VT2_RISE TS 引脚电压上升 T2 阈值，高于该电压时重新充电至降低的 ICHG 以 REGN 的百分比表示，TS_T2 = 10°C（带 103AT） 67.75 68.25 68.75 %
VT2_FALL TS 引脚电压下降 T2 阈值。低于该电压时重新充电至正常状态 以 REGN 的百分比表示，TS_T2 = 10°C（带 103AT） 66.45 66.95 67.45 %
VT3_FALL TS 引脚电压下降 T3 阈值，低于该电压时充电至 ICHG 和降低的 VFB_REG。 以 REGN 的百分比表示，TS_T3 = 45°C（带 103AT） 44.25 44.75 45.25 %
VT3_RISE TS 引脚电压上升 T3 阈值。高于该电压时重新充电至正常状态。 以 REGN 的百分比表示，TS_T3 = 45°C（带 103AT） 45.55 46.05 46.55 %
VT5_FALL TS 引脚电压下降 T5 阈值，低于该电压时充电暂停 以 REGN 的百分比表示，TS_T5 = 60°C（带 103AT） 33.875 34.375 34.875 %
VT5_RISE TS 引脚电压上升 T5 阈值。高于该电压时重新充电至 ICHG 和降低的 VFB_REG。 以 REGN 的百分比表示，TS_T5 = 60°C（带 103AT） 35 35.5 36 %
反向模式电池包 NTC 监控器
VBCOLD_RISE TS 引脚电压上升 TCOLD 阈值。高于该电压时反向模式暂停 以 REGN 的百分比表示（BCOLD = –20°C，带 103AT） 79.45 80.0 80.55 %
VBCOLD_RISE TS 引脚电压上升 TCOLD 阈值。高于该电压时反向模式暂停 以 REGN 的百分比表示（BCOLD = –10°C，带 103AT） 76.65 77.15 77.65 %
VBCOLD_FALL TCOLD 比较器下降阈值。 以 REGN 的百分比表示（–20°C，带 103AT） 78.2 78.7 79.2 %
VBCOLD_FALL TCOLD 比较器下降阈值。 以 REGN 的百分比表示（–10°C，带 103AT） 75.5 75.6 76.5 %
VBHOT_FALL TS 引脚电压下降 THOT 阈值。低于该电压时反向模式暂停 以 REGN 的百分比表示（BHOT = 55°C，带 103AT） 37.2 37.7 38.2 %
VBHOT_FALL TS 引脚电压下降 THOT 阈值。低于该电压时反向模式暂停 以 REGN 的百分比表示（BHOT = 60°C，带 103AT） 33.875 34.375 34.875 %
VBHOT_FALL TS 引脚电压下降 THOT 阈值。低于该电压时反向模式暂停 以 REGN 的百分比表示（BHOT 65°C，带 103AT） 30.75 31.25 31.75 %
VBHOT_RISE TS 引脚电压上升 THOT 阈值。高于该电压时允许进入反向模式 以 REGN 的百分比表示（BHOT = 55°C，带 103AT） 38.5 39.0 39.95 %
VBHOT_RISE TS 引脚电压上升 THOT 阈值。高于该电压时允许进入反向模式 以 REGN 的百分比表示（BHOT = 60°C，带 103AT） 35 35.5 36 %
VBHOT_RISE TS 引脚电压上升 THOT 阈值。高于该电压时允许进入反向模式 以 REGN 的百分比表示（BHOT 65°C，带 103AT） 32.0 32.5 33.0 %
电池充电器保护
VBAT_OV 电池过压阈值 VFB 上升，以 VFB_REG 的百分比表示 102.5 104 105.5 %
VBAT_OVZ 电池过压下降阈值 VFB 下降，以 VFB_REG 的百分比表示 100.5 102 103.5 %
VICHG_OC 电池充电过流阈值 VSRP - VSRN 上升 120 170 mV
热关断
TSHUT 热关断上升阈值 温度升高 150 °C
热关断下降阈值 温度降低 135 °C
REGN 稳压器和栅极驱动电源 (DRV_SUP)
VREGN REGN LDO 输出电压 IREGN = 20mA 4.8 5 5.2 V
VAC = 5V，IREGN = 20mA 4.35 4.6 V
IREGN REGN LDO 电流限制 VREGN = 4.5V 70 mA
VREGN_OK 允许开关的 REGN 正常阈值 REGN 上升 3.55 V
VDRV_UVPZ 允许开关的 DRV_SUP 欠压阈值 DRV_SUP 上升 3.7 V
VDRV_OVP 禁用开关的 DRV_SUP 过压阈值 DRV_SUP 上升 12.8 13.2 13.6 V
电源路径管理器
VACDRV_REG ACFET 驱动电压 VACDRV - VVAC，IACDRV = 10µA 10 V
IACDRV_ON ACFET 电荷泵电流限制 VACDRV - VVAC = 5V 40 µA
IACDRV_OFF ACFET 关断电流 3 mA
VBATDRV_REG BATFET 驱动电压 VBATDRV - VBATSRC，VAC = 0V，IBATDRV = 10µA 10 V
IBATDRV_REG BATFET 电荷泵电流限制 VBATDRV - VBATSRC = 5V，VAC = 0V 40 µA
IBATDRV_OFF BATFET 关断电流 400 µA
IAC_LOAD VAC 放电负载电流 16 mA
IBAT_LOAD 电池 (SRN) 放电负载电流 16 mA
开关频率和同步
fSW 开关频率 RFSW_SYNC = 133kΩ 212 250 288 kHz
RFSW_SYNC = 50kΩ 425 500 575 kHz
VIH_SYNC FSW_SYNC 输入高电平阈值 1.3 V
VIL_SYNC FSW_SYNC 输入低电平阈值 0.4 V
PWSYNC FSW_SYNC 输入脉冲宽度 80 ns
PWM 驱动器
RHIDRV1_ON 降压侧高侧导通电阻 VBTST1 - VSW1 = 5V 3.4 Ω
RHIDRV1_OFF 降压侧高侧关断电阻 VBTST1 - VSW1 = 5V 1.0 Ω
VBTST1_REFRESH 自举刷新比较器阈值电压 BTST1 下降，当请求低侧刷新脉冲时 VBTST1 - VSW1 2.7 3.1 3.9 V
RLODRV1_ON 降压侧低侧导通电阻 VREGN = 5V 3.4 Ω
RLODRV1_OFF 降压侧低侧关断电阻 VREGN = 5V 1.0 Ω
tDT1 降压侧死区时间，两个边沿 45 ns
模数转换器 (ADC)
tADC_CONV 转换时间，每次测量 ADC_SAMPLE[1:0] = 00 24 ms
ADC_SAMPLE[1:0] = 01 12 ms
ADC_SAMPLE[1:0] = 10 6 ms
ADCRES 有效分辨率 ADC_SAMPLE[1:0] = 00 14 15 位
ADC_SAMPLE[1:0] = 01 13 14 位
ADC_SAMPLE[1:0] = 10 12 13 位
ADC 测量范围和 LSB
IAC_ADC 输入电流 ADC 读数（正或负） 使用 2mΩ RAC_SNS 时的范围 -50000 50000 mA
使用 2mΩ RAC_SNS 时的 LSB 2 mA
IBAT_ADC 电池电流 ADC 读数（正或负） 使用 5mΩ RBAT_SNS 时的范围 -20000 20000 mA
使用 5mΩ RBAT_SNS 时的 LSB 2 mA
VAC_ADC 输入电压 ADC 读数 范围 0 65534 mV
LSB 2 mV
VBAT_ADC 电池电压 ADC 读数 范围 0 65534 mV
LSB 2 mV
VSYS_ADC 系统电压 ADC 读数 范围 0 65534 mV
LSB 2 mV
TSADC TS 电压 ADC 读数，以 REGN 的百分比表示 范围 0 99.9 %
LSB 0.098 %
VFB_ADC FB 电压 ADC 读数 范围 0 2047 mV
LSB 1 mV
I2C 接口（SCL、SDA）
VIH 输入高阈值电平 1.3 V
VIL 输入低阈值电平 0.4 V
VOL 输出低阈值电平 灌电流 = 5mA 0.4 V
IIN_BIAS 高电平漏电流 上拉电源轨 3.3V 1 µA
逻辑 I/O 引脚（CE、PG、STAT1、STAT2）
VIH 输入高阈值电平 (CE) 1.3 V
VOL 输出低阈值电平（CE、PG、STAT1、STAT2） 灌电流 = 5mA 0.4 V
VIL 输入低阈值电平 (CE) 0.4 V
IOUT_BIAS 高电平漏电流（CE、PG、STAT1、STAT2） 上拉电源轨 3.3V 1 µA