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

9.2.3 短路保护的布局注意事项

BQ24800 具有独特的短路保护功能。它的逐周期电流监控特性通过监控特定消隐时间后 MOSFET 的 RDS(on) 上的压降来实现。对于 MOSFET 短路或电感器短路，过流条件由两个比较器检测，并且触发两个计数器。发生七次短路事件后，充电器将被闭锁。要将充电器从闭锁状态复位，请拆下并重新连接适配器。图 9-3 展示了 BQ24800 短路保护方框图。

BQ24800 BQ24800 短路保护的方框图图 9-3 BQ24800 短路保护的方框图

正常运行时，低侧 MOSFET 电流从源极流向漏极，这在导通时会产生负压降，因此无法触发过流比较器。当发生高侧开关短路或电感器短路时，低侧 MOSFET 的大电流从漏极流向源极，可以触发低侧开关过流比较器。BQ24800 通过 PHASE 引脚和 GND 引脚检测低侧开关压降。

通过监测 ACP 和 PHASE 之间的压降来检测高侧 FET 短路。因此，它不仅监测高侧开关压降，还监测适配器检测电阻器压降以及从 RAC 的 ACN 引脚到充电器高侧开关漏极的 PCB 布线压降。通常，输入检测电阻器和充电器转换输入之间存在较长的布线，谨慎的布局将最大程度地减小走线效应。

为了防止充电器在正常工作中意外关断，MOSFET RDS(on) 选择和 PCB 布局非常重要。图 9-4 展示了改进的 PCB 布局示例及其等效电路。在此布局中，系统电流路径和充电器输入电流路径未分开，因此，系统电流会在 PCB 覆铜区引起压降，由 IC 检测。最糟糕的布局是当系统电流拉点位于充电器输入之后时；结果，所有系统电流压降都计入过流保护比较器。IC 的最坏情况是系统总电流和充电器输入电流之和等于 DPM 电流。当系统拉取更多电流时，充电器 IC 会尝试通过降低充电电流来将 RAC 电流调节为恒定电流。

BQ24800 PCB 布局示例图 9-4 PCB 布局示例

图 9-5 展示了经过优化的 PCB 布局示例。系统电流路径和充电输入电流路径分开，因此 IC 仅检测充电器输入电流导致的 PCB 压降，并尽可能降低正常运行时充电器意外关断的可能性。这也使得大系统电流应用的 PCB 布局更加简单。

BQ24800 经过优化的 PCB 布局示例图 9-5 经过优化的 PCB 布局示例

IC 检测到的总压降可通过以下公式表示。

方程式 19. Vtop = RAC x IDPM + RPCB x (ICHRGIN + (IDPM - ICHRGIN) x k) + RDS(on) x IPEAK

其中 RAC 是交流适配器电流检测电阻，IDPM 是 DPM 电流设定点，RPCB 是 PCB 布线等效电阻，ICHRGIN 是充电器输入电流，k 是 PCB 系数，RDS(on) 是高侧 MOSFET 导通电阻，IPEAK 是电感器的峰值电流。在此处，PCB 系数 k 等于 0 表示 图 9-5 中所示的最佳布局，其中 PCB 布线仅经过充电器输入电流，而 k 等于 1 表示 图 9-4 中所示的最差布局，其中 PCB 布线经过所有 DPM 电流。总压降必须低于高侧短路保护阈值，以防止充电器正常工作时意外关断。

低侧 MOSFET 短路压降阈值可通过 SMBus 命令进行调节。ChargeOption() 位 [7] 在设置为 0 时禁用 LSFET 保护，设置为 1 时以 250mV 的阈值启用保护。高侧 MOSFET 短路压降阈值可通过 SMBus 命令进行调节。ChargeOption() 位 [8] 在设置为 0 时禁用 HSFET 保护，设置为 1 时以 750mV 的阈值启用保护。对于固定 PCB 布局，主机应设置适当的短路保护阈值水平，以防止充电器正常运行时意外关断。