ZHCSXP9A March 2020 – January 2025 BQ24800
PRODUCTION DATA
BQ24800 具有獨(dú)特的短路保護(hù)功能。它的逐周期電流監(jiān)控特性通過(guò)監(jiān)控特定消隱時(shí)間后 MOSFET 的 RDS(on) 上的壓降來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于 MOSFET 短路或電感器短路,過(guò)流條件由兩個(gè)比較器檢測(cè),并且觸發(fā)兩個(gè)計(jì)數(shù)器。發(fā)生七次短路事件后,充電器將被閉鎖。要將充電器從閉鎖狀態(tài)復(fù)位,請(qǐng)拆下并重新連接適配器。圖 9-3 展示了 BQ24800 短路保護(hù)方框圖。
圖 9-3 BQ24800 短路保護(hù)的方框圖正常運(yùn)行時(shí),低側(cè) MOSFET 電流從源極流向漏極,這在導(dǎo)通時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓降,因此無(wú)法觸發(fā)過(guò)流比較器。當(dāng)發(fā)生高側(cè)開(kāi)關(guān)短路或電感器短路時(shí),低側(cè) MOSFET 的大電流從漏極流向源極,可以觸發(fā)低側(cè)開(kāi)關(guān)過(guò)流比較器。BQ24800 通過(guò) PHASE 引腳和 GND 引腳檢測(cè)低側(cè)開(kāi)關(guān)壓降。
通過(guò)監(jiān)測(cè) ACP 和 PHASE 之間的壓降來(lái)檢測(cè)高側(cè) FET 短路。因此,它不僅監(jiān)測(cè)高側(cè)開(kāi)關(guān)壓降,還監(jiān)測(cè)適配器檢測(cè)電阻器壓降以及從 RAC 的 ACN 引腳到充電器高側(cè)開(kāi)關(guān)漏極的 PCB 布線壓降。通常,輸入檢測(cè)電阻器和充電器轉(zhuǎn)換輸入之間存在較長(zhǎng)的布線,謹(jǐn)慎的布局將最大程度地減小走線效應(yīng)。
為了防止充電器在正常工作中意外關(guān)斷,MOSFET RDS(on) 選擇和 PCB 布局非常重要。圖 9-4 展示了改進(jìn)的 PCB 布局示例及其等效電路。在此布局中,系統(tǒng)電流路徑和充電器輸入電流路徑未分開(kāi),因此,系統(tǒng)電流會(huì)在 PCB 覆銅區(qū)引起壓降,由 IC 檢測(cè)。最糟糕的布局是當(dāng)系統(tǒng)電流拉點(diǎn)位于充電器輸入之后時(shí);結(jié)果,所有系統(tǒng)電流壓降都計(jì)入過(guò)流保護(hù)比較器。IC 的最壞情況是系統(tǒng)總電流和充電器輸入電流之和等于 DPM 電流。當(dāng)系統(tǒng)拉取更多電流時(shí),充電器 IC 會(huì)嘗試通過(guò)降低充電電流來(lái)將 RAC 電流調(diào)節(jié)為恒定電流。
圖 9-4 PCB 布局示例圖 9-5 展示了經(jīng)過(guò)優(yōu)化的 PCB 布局示例。系統(tǒng)電流路徑和充電輸入電流路徑分開(kāi),因此 IC 僅檢測(cè)充電器輸入電流導(dǎo)致的 PCB 壓降,并盡可能降低正常運(yùn)行時(shí)充電器意外關(guān)斷的可能性。這也使得大系統(tǒng)電流應(yīng)用的 PCB 布局更加簡(jiǎn)單。
圖 9-5 經(jīng)過(guò)優(yōu)化的 PCB 布局示例IC 檢測(cè)到的總壓降可通過(guò)以下公式表示。
其中 RAC 是交流適配器電流檢測(cè)電阻,IDPM 是 DPM 電流設(shè)定點(diǎn),RPCB 是 PCB 布線等效電阻,ICHRGIN 是充電器輸入電流,k 是 PCB 系數(shù),RDS(on) 是高側(cè) MOSFET 導(dǎo)通電阻,IPEAK 是電感器的峰值電流。在此處,PCB 系數(shù) k 等于 0 表示 圖 9-5 中所示的最佳布局,其中 PCB 布線僅經(jīng)過(guò)充電器輸入電流,而 k 等于 1 表示 圖 9-4 中所示的最差布局,其中 PCB 布線經(jīng)過(guò)所有 DPM 電流??倝航当仨毜陀诟邆?cè)短路保護(hù)閾值,以防止充電器正常工作時(shí)意外關(guān)斷。
低側(cè) MOSFET 短路壓降閾值可通過(guò) SMBus 命令進(jìn)行調(diào)節(jié)。ChargeOption() 位 [7] 在設(shè)置為 0 時(shí)禁用 LSFET 保護(hù),設(shè)置為 1 時(shí)以 250mV 的閾值啟用保護(hù)。高側(cè) MOSFET 短路壓降閾值可通過(guò) SMBus 命令進(jìn)行調(diào)節(jié)。ChargeOption() 位 [8] 在設(shè)置為 0 時(shí)禁用 HSFET 保護(hù),設(shè)置為 1 時(shí)以 750mV 的閾值啟用保護(hù)。對(duì)于固定 PCB 布局,主機(jī)應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)亩搪繁Wo(hù)閾值水平,以防止充電器正常運(yùn)行時(shí)意外關(guān)斷。