ZHCSXP9A March   2020  – January 2025 BQ24800

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 器件上电
        1. 6.3.1.1 仅电池
        2. 6.3.1.2 适配器检测和 ACOK 输出
          1. 6.3.1.2.1 适配器过压 (ACOV)
        3. 6.3.1.3 REGN LDO
      2. 6.3.2 系统电源选择
      3. 6.3.3 电流和功率监控器
        1. 6.3.3.1 高精确度电流检测放大器（IADP 和 IDCHG）
        2. 6.3.3.2 高精度功率检测放大器 (PMON)
      4. 6.3.4 CPU 节流的处理器热量指示
      5. 6.3.5 输入电流动态电源管理
        1. 6.3.5.1 设置输入电流限制
      6. 6.3.6 两级适配器电流限制（峰值功率模式）
      7. 6.3.7 EMI 开关频率调节
      8. 6.3.8 器件保护功能
        1. 6.3.8.1 充电器超时
        2. 6.3.8.2 输入过流保护 (ACOC)
        3. 6.3.8.3 充电过流保护 (CHG_OCP)
        4. 6.3.8.4 电池过压保护 (BATOVP)
        5. 6.3.8.5 电池短路
        6. 6.3.8.6 热关断保护 (TSHUT)
        7. 6.3.8.7 电感器短路，MOSFET 短路保护
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 降压模式下的电池充电
        1. 6.4.1.1 设置充电电流
        2. 6.4.1.2 设置充电电压
        3. 6.4.1.3 自动内部软启动充电器电流
      2. 6.4.2 混合动力升压模式
      3. 6.4.3 仅电池升压模式
        1. 6.4.3.1 在仅电池升压模式下设置最小系统电压
      4. 6.4.4 混合升压模式和仅电池升压模式下的电池放电电流调节
      5. 6.4.5 电池 LEARN 周期
      6. 6.4.6 转换器工作模式
        1. 6.4.6.1 连续导通模式 (CCM)
        2. 6.4.6.2 不连续导通模式 (DCM)
        3. 6.4.6.3 非同步模式和轻负载比较器
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 SMBus 接口
        1. 6.5.1.1 SMBus 写入字和读取字协议
        2. 6.5.1.2 时序图
    6. 6.6 寄存器映射
      1. 6.6.1  电池充电器命令
      2. 6.6.2  设置充电器选项
        1. 6.6.2.1 ChargeOption0 寄存器
      3. 6.6.3  ChargeOption1 寄存器
      4. 6.6.4  ChargeOption2 寄存器
      5. 6.6.5  ChargeOption3 寄存器
      6. 6.6.6  ProchotOption0 寄存器
      7. 6.6.7  ProchotOption1 寄存器
      8. 6.6.8  ProchotStatus 寄存器
      9. 6.6.9  充电电流寄存器
      10. 6.6.10 充电电压寄存器
      11. 6.6.11 放电电流寄存器
      12. 6.6.12 最小系统电压寄存器
      13. 6.6.13 输入电流寄存器
      14. 6.6.14 寄存器异常
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 典型系统原理图
        1. 7.2.1.1 设计要求
        2. 7.2.1.2 详细设计过程
          1. 7.2.1.2.1  适配器电流检测滤波器
          2. 7.2.1.2.2  负极输出电压保护
          3. 7.2.1.2.3  反向输入电压保护
          4. 7.2.1.2.4  降低电池静态电流
          5. 7.2.1.2.5  CIN 电容
          6. 7.2.1.2.6  L1 电感器选择
          7. 7.2.1.2.7  CBATT 电容
          8. 7.2.1.2.8  降压充电内部补偿
          9. 7.2.1.2.9  CSYS 电容
          10. 7.2.1.2.10 仅电池升压内部补偿
          11. 7.2.1.2.11 功率 MOSFET 选择
          12. 7.2.1.2.12 输入滤波器设计
        3. 7.2.1.3 应用曲线
      2. 7.2.2 从以前的器件迁移（不支持仅电池升压）
        1. 7.2.2.1 设计要求
        2. 7.2.2.2 详细设计过程
          1. 7.2.2.2.1 CSYS 电容
        3. 7.2.2.3 应用曲线
  9. 8 电源相关建议
  10. 9 布局
    1. 9.1 布局指南
    2. 9.2 布局示例
      1. 9.2.1 电流路径的布局注意事项
      2. 9.2.2 短路保护的布局注意事项
      3. 9.2.3 短路保护的布局注意事项
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 第三方产品免责声明
    2. 10.2 文档支持
      1. 10.2.1 相关文档
    3. 10.3 接收文档更新通知
    4. 10.4 支持资源
    5. 10.5 商标
    6. 10.6 静电放电警告
    7. 10.7 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

6.4.3 仅电池升压模式

当系统由未连接适配器的电池供电时，由于电池的阻抗，较大的系统负载将会使系统电压显著下降。为了能够在电池的完整工作范围内处理较大瞬态，BQ24800 提供了仅电池升压模式。该模式使用开关转换器将电池电压升压至稳定的系统输出，为系统瞬变提供额外的余量。

混合动力升压模式会因需要补充电流而频繁进入和退出，与之不同的是，仅电池升压模式则进入一次，并一直保持到适配器插入、电池达到 BAT_DEPL_VTH (REG0x3B[15:14]) 电池电量耗尽阈值，或者通过 EN_BATT_BOOST (REG0x38[6]) 位手动退出该模式。进入该模式的动作可以使用 VSysMin() (REG0x3E) 寄存器中设置的 VSYSMIN 阈值自动完成，也可以使用 EN_BATT_BOOST 位手动进行。为了使用自动进入，当系统电压高于 VSYSMIN 时，EN_BATT_BOOST 设置为 1。当系统电压降至 VSYSMIN 以下时，转换器将进入仅电池升压模式，并将系统电压调节为比 VBOOST (REG0x38[5]) 位设置的 VSYSMIN 高 1.5V 或 2.3V。

为了进入仅电池升压模式，必须满足下列所有条件：

  • 仅电池升压模式已启用 (REG0x38[6] = 1)
  • 电池低功耗模式已禁用 (REG0x12[15] = 0)
  • 系统电压 (VACN) 低于 VSYSMIN
  • ACOK 为低电平
  • 电池电压 (VSRN) 高于 REG0x3B[15:14] 中的耗尽阈值

从直接电池转换到稳压升压输出所需的时间取决于系统条件，通常需要 1-5ms。  在此期间，电池通过电池 MOSFET 的体二极管支撑系统电源轨，从而根据体二极管的正向电压在电池和系统之间产生临时压降。VSysMin() 条目应设置为足够高的阈值，以使电池在最糟糕的负载条件下能够支持转换。方程式 4 中提供了计算该阈值的方法

方程式 4. VSysMin() = VOP_MIN + ( ISYS_MAX X RBATT ) + VBATFET_FD

VOP_MIN 是支持系统的最低工作电压。RBATT 包括电池的内部阻抗以及电池和系统之间的电源路径中的任何电阻。VBATFET_FD 是 BATFET 体二极管的正向压降。

BQ24800 进入仅电池升压模式图 6-3 进入仅电池升压模式

对于需要进行更精细控制的系统，可以手动进入仅电池升压模式。对于手动控制，外部微控制器用于通过电池电量监测计 IC 或其他方法来监测电池电量，这些信息用于确定仅电池升压模式的最佳进入点。为了手动进入仅电池升压模式，必须将 VSYSMIN 设置为低于当前系统电压，然后将 REG0x38[6] 使能位设置为 1。VSYSMIN 可以在仅电池升压激活后进行调节，以便调节系统稳压电压。从完成 SMBus 命令以启用仅电池升压到进入该模式之间存在大约 50 毫秒（典型值）的延迟。

下列条件之一会停止正在使用的仅电池升压模式：

  • 仅电池升压模式已禁用 (REG0x38[6] = 0)
  • 电池低功耗模式已启用 (REG0x12[15] = 1)
  • 适配器插入并且 ACOK 变为高电平
  • 电池电压 (VSRN) 低于 REG0x3B[15:14] 中的耗尽阈值
  • 电池电压 (VSRN) 上升到与系统调节电压相差 200mV 以内（在 VACN 处测量）
  • 已达到 TSHUT IC 温度阈值
  • 检测到短路（有关详细信息，请参阅电感器短路，MOSFET 短路保护）
  • 如果启用了看门狗计时器，则看门狗计时器到期（有关详细信息，请参阅充电器超时）

在仅电池升压模式下，BQ24800 会将系统电压调节为 REG0x38[5] 中设置的 ( VSYSMIN + 1.5V ) 或 ( VSYSMIN + 2.3V )。为了在适配器插入和移除期间正确转换，ACDET 的最小 ACOK 下降阈值（2.30V 按 ACDET 电阻分压器调整比例）必须高于此调节点。一旦器件处于升压模式，则状态位 REG0x37[1] 设置为 1，BST_STAT 引脚变为低电平。

如果在仅电池升压模式有效时插入适配器，系统电压将从仅电池升压调节电压转换为适配器电压，从而将仅电池升压模式一直保持到 ACFET 完全导通。此外，即使适配器电流从未超过 ICRIT 阈值，如果已启用 ICRIT PROCHOT 信号，它也会自动置为有效。这可用于在转换期间抢先减慢 CPU 速度。