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【感恩TI】bq24196的使用问题

Other Parts Discussed in Thread: BQ24196

          楼主的主要问题是:我照bq24196的datasheet设计连接了电路,并送往工厂制作了几片。其中有一片因为正负极接反后工作不正常,换了芯片后使用,但这时问题出现了,我将输入为5v时还是正常的,但输出电压只有3.67V(略低),而输入升高到5.5V时,输出电压将到2.8V,且电感发烫。请问会有哪些问题可能会造成这样的情况?帖子链接:

www.deyisupport.com/.../69371.aspx

                 TI FAE:,以及热心网友XP,解答了楼主的疑问,并且指出了,设计中容易出问题的地方,那就是功率电感的设计。楼主按照解答,修改了功率电感,故障消失,电源工作正常了。整个解决问题的过程看似很简单,但是其中涉及的问题不少,尤其是bq24196的相关参数的选择问题。需要了解bq24196这个IC的工作的基本原理,了解其控制策略,才能解决问题。

              下面我们来看看bq24196这个IC的结构图,

              这是一款典型的24引脚,小封装芯片。这里需要说说bq24196的主要功能。bq24196 是高集成开关模式电池充电管理和系统电源路径管理器件,此类器件用于广泛的平板电脑和其它便携式器件的单节锂离子和锂聚合物电池。 它的低阻抗电源路径对开关模式运行效率进行了优化、减少了电池充电时间并延长了放电阶段的电池寿命。 具有充电和系统设置的 I2C 串行接口使得此器件成为一个真正地灵活解决方案。

                  下面是其典型的系统应用图:

      

          从其系统应用图中,我们可以看到,bq24196 是高集成开关模式电池充电管理器件,主要功率器件都集成在bq24196 的内部了,包括一个12mohm地内阻的MOSFET。从而是整个系统的设计极为简单。我们需要设计的功率器件就只剩下上图圆圈中的大功率电感,以及输入输出电容了。bq24196的等效电路图如下所示,我们可以好好看看,了解下其工作的原理。

          从上面的等效电路图中,我们可以看到bq24196就是一个等效的BUCK电路,其中最重要的两大功率器件,两个同步MOSFET都集成在bq24196的内部了,从而一方面是功率回路最短,优化了EMI,噪声等问题,另一方面极大的简化了我们的设计,节省了PCB的空间。

           那么我们需要设计的部分就是功率电感了,这个也是楼主出问题的地方所在。相信在这里大家都明白了为什么电感出问题的可能性最大了。那么对于电感的设计,我们需要注意什么问题呢,一方面就是注意通流能力,满载情况下不能饱和。电感的材质最好选择铁氧体(需要注意磨气息)。或者铁粉芯的磁环。当然也可以直接购买。

            在这里还要提到另外一个方面的问题,就是输入输出电容的选择了,虽然楼主没有出问题,但是我们要注意,这两个电容,最好选择LOW ESR的高频电容,并且在PCB布局的时候,尽量的靠近输出电感部分。最后PCB布局注意热焊盘增加过孔啊。