BQ24715RGRR 产品概述
一、主要参数与定位
BQ24715RGRR 是德州仪器(TI)面向便携与嵌入式电源管理的充电芯片,适用于 2~3 节锂离子/锂聚合物电池组。核心规格如下:
- 芯片类型:充电芯片(电池管理/充电控制器)
- 工作电压:6V ~ 24V(输入电源范围)
- 最大充电电流:4.219A(器件允许的最大充电电流)
- 充电饱和电压:12.6V(适用于 3 节串联电池的满电压)
- 电池节数:2 ~ 3 节(支持 2S/3S 配置)
- 工作温度:-20℃ ~ +85℃
- 0V 电池充电:支持(对深放电电池的预充/激活)
- 静态电流 (Iq):13.3 μA(低待机电流,有利于系统低功耗)
- 接口类型:SMBus(支持主机通信与参数配置)
- 封装:VQFN-20-EP (3.5 × 3.5 mm)(带散热焊盘的小型封装)
该器件定位为可由主机监控与配置的高集成度线性/开关(依据整体系统)充电管理解决方案,适合对充电精度、系统监控与低静态功耗有要求的便携与工业应用。
二、核心功能与特点
- 支持 2~3 串电池:12.6V 的充电饱和电压表明可直接用于 3S 锂电池组,也兼容 2S 配置(通过器件/系统设置调整终止电压)。
- 高充电电流能力:最高可达 4.219A,适合中高功率电池组的快速充电需求;在系统设计时需根据电池热管理与电源能力选择合适的实际充电电流。
- 低静态消耗:13.3 μA 的静态电流有利于设备处于关机/待机时延长电池寿命。
- 0V 电池激活:支持对被深度放电至 0V 的电池进行安全预充(激活),降低失效电池的复苏难度,但需结合电池保护电路与安全策略。
- SMBus 接口:提供与主控 MCU/PMIC 的通信通道,便于实时读取充电状态、设置充电参数、获得故障告警以及执行软件控制策略。
- 宽输入电压范围:6V~24V 输入允许器件在多种电源环境下工作(例如适配器、电源模块或车载电源),提高系统灵活性。
- 紧凑封装与热耗设计:VQFN-20-EP 体积小、带底部散热垫,适合空间受限的移动或便携设备设计,同时对 PCB 散热布局有一定要求。
三、典型应用场景
- 便携式笔记本/平板/二合一设备(对 3 节电池组与较高充电电流支持)
- 工业手持终端、移动测量仪器、医疗便携设备(需要可靠的电池管理与主机监控)
- UPS/便携电源与小型能源存储模块(对充电管理与安全特性有要求)
- 通信设备、监控供电模块(低静态电流利于待机功耗优化)
四、设计与使用建议
- 充电电流设定:尽管芯片支持最大 4.219A,实际使用时应根据电池厂商推荐的充电倍率(C-rate)和系统散热能力设定安全电流,必要时通过外部限流或在 SMBus 中编程限制。
- 热管理:VQFN 封装需良好 PCB 热铺铜与底部焊盘(EP)焊接,确保高电流充电期间热量能有效导出,避免热关断或性能退化。
- 输入与保护:在 6~24V 范围内工作,但建议输入端配合合适的输入滤波/浪涌抑制、反接保护与保险元件,保障供电可靠性。
- 0V 预充策略:对深度放电电池执行 0V 激活时,应采用限流与监测策略,配合温度检测与时间限制,避免对损坏电芯造成进一步损害。
- SMBus 集成:通过 SMBus 与主控交互可实现充电曲线、充电终止条件、故障处理及充电日志等策略,建议在固件层面实现充电安全策略与异常处理流程。
- PCB 布局要点:电流路径电容、感性元件及电阻应尽量靠近器件引脚放置,电感、MOSFET 与电阻选择需满足电流与功率耗散要求,测量取样电阻位置要靠近器件与电池连接点以保证精确测量。
五、注意事项与测试要点
- 在高温或低温极限 (-20℃~+85℃) 工作时,应对充电电流进行降额,以延长电池寿命并避免热失控。
- 进行系统验证时,应测试充电过程的稳态电压、电流波形、热仿真、SMBus 命令响应、以及 0V 激活的极限与恢复行为。
- 关注充电终止、恒流-恒压转换点与安全定时器行为,确保符合电池厂商和应用的安全规范。
六、总结
BQ24715RGRR 为支持 2~3 串电池、具备低静态电流与 SMBus 监控能力的充电管理芯片,适合要求精密充电控制、主机管理与中高充电电流能力的便携与工业应用。在系统设计中需重视热管理、充电参数配置与安全策略,以充分发挥该器件在可靠性与功耗控制方面的优势。