ZHCUCO0 December   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 小巧紧凑的尺寸
      2. 2.2.2 无变压器设计
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1  BQ25790 IIC 控制型、1-4 节电池、5A 降压/升压模式电池充电器
      2. 2.3.2  TPS3422 具有可配置延迟的低功耗按钮控制器
      3. 2.3.3  SN74LVC1G74 具有清零和预设功能的单路上升沿触发式 D 类触发器
      4. 2.3.4  TPS259470 2.7V 至 23V、5.5A、28mΩ 真正的反向电流阻断电子保险丝
      5. 2.3.5  TPS54218 2.95V 至 6V 输入、2A 同步降压 SWIFT 转换器
      6. 2.3.6  TPS54318 2.95V 至 6V 输入、3A 同步降压 SWIFT 转换器
      7. 2.3.7  LM5158 2.2MHz、宽 VIN、85V 输出升压、SEPIC 或反激式转换器
      8. 2.3.8  TPS61178 具备负载断开功能的 20V 完全集成式同步升压
      9. 2.3.9  采用 3.8mm × 3mm 封装的 LMZM23601 36V、1A 降压 DC-DC 电源模块
      10. 2.3.10 TPS7A39 双路、150mA、宽 VIN、正负低压降 (LDO) 电压稳压器
      11. 2.3.11 TPS74401 具有可编程软启动功能的 3.0A 超低压降稳压器
      12. 2.3.12 TPS7A96 2A 超低噪声、超高 PSRR RF 稳压器
      13. 2.3.13 LM3880 具有固定延时时间的三电源导轨简单电源序列发生器
      14. 2.3.14 具有非易失性内存的 DAC53401 10 位电压输出 DAC
      15. 2.3.15 INA231 具有警报功能、采用 WCSP 封装的 28V 16 位 I2C 输出电流、电压和功率监控器
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 输入段
      1. 3.1.1 降压/升压充电器
      2. 3.1.2 电源开启或关闭
    2. 3.2 基于高压电源的 SEPIC 和 Cuk 设计
      1. 3.2.1 SEPIC 和 Cuk 转换器的基本操作原则
      2. 3.2.2 采用具有 SEPIC 和 Cuk 的非耦合电感器的双路高压电源设计
        1. 3.2.2.1 占空比
        2. 3.2.2.2 电感器选型
        3. 3.2.2.3 功率 MOSFET 验证
        4. 3.2.2.4 输出二极管选型
        5. 3.2.2.5 耦合电容器选型
        6. 3.2.2.6 输出电容器选型
        7. 3.2.2.7 输入电容器选型
        8. 3.2.2.8 使用可调节函数对输出电压进行编程
    3. 3.3 设计低压电源
      1. 3.3.1 通过 WEBENCH Power Designer 设计 TPS54218
      2. 3.3.2 ±5V 传输电源生成
    4. 3.4 系统时钟同步
    5. 3.5 电源和数据输出连接器
    6. 3.6 系统电流和功率监控
  10. 4硬件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
    2. 4.2 测试设置
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 效率测试结果
      2. 4.3.2 线路调整测试结果
      3. 4.3.3 频谱测试结果
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局建议
        1. 5.1.3.1 高压电源布局
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标

3.1.1 降压/升压充电器

第一级使用 BQ25790 降压/升压充电器。该充电器使用单节锂离子或锂聚合物电池。该芯片还集成了智能电源路径功能，即使在电池完全放电或移除时，仍可保持系统运行。当负载功率超过输入源额定值或输入源被移除时，电池会进入补充模式并防止输入源过载和系统崩溃。在无输入源的情况下，BQ25790 支持 USB On-the-Go (OTG) 功能，使电池放电以在 VBUS 上生成可调节 2.8V 至 22V 电压，步长为 10mV。此操作符合 USB PD 3.0 规范中可编程电源 (PPS) 功能的要求，并可为外部设备充电。除了 I2C 主机控制的充电模式，此充电器还支持自动充电模式。上电之后，使用默认寄存器设置启用充电。此器件可以在无需软件参与的情况下完成充电周期。BQ25790 检测电池电压并在不同阶段为电池充电：涓流充电、预充电、恒定电流 (CC) 充电和恒定电压 (CV) 充电。在充电周期的末尾，当充电电流低于在恒定电压阶段中预设定的限值（终止电流）时，充电器自动终止。当整个电池下降到低于再充电阈值时，充电器会自动启动另一个充电周期。

TI 在该参考设计中使用自主模式为电池充电，但保留了 I2C 接口。设计人员可以通过将 BQ25790 的 PROG 引脚接地并配置一个 4.7kΩ 电阻器，将开关频率设置为 750kHz，并将默认充电电流设置为 2A。将 VAC1 和 VAC2 连接到 VBUS，并将 ACDRV1 和 ACDRV2 接地，因为外部适配器只有一个 USB Type-C 连接器，且无外部 ACFET-RBFET。方程式 1 展示了输入电流限制设置的计算。

方程式 1. Iinput_limit=VILIM-10.8=VREGN×R130R128+R130-10.8

设计人员可以通过更新 R128 和 R130 来达到预期的电流限值。在本参考设计中，设计人员按照 EVM 板的配置将电流限制设置为 1.4A。