TPS65023QRSBRQ1 产品概述

一、简介

TPS65023QRSBRQ1 是德州仪器（TI）推出的一款用于锂电池供电系统的电池管理器件，适合对功耗、体积和可靠性有较高要求的嵌入式设备与便携产品。器件的工作电压范围为 2.5V ~ 6V，专为单节锂电池或类似电源场景设计，工作温度范围宽（-40℃ ~ +125℃），静态电流（Iq）只有 85 μA，采用 WQFN-40-EP（5x5 mm）封装，器件通过 I2C 接口进行配置与数据通信。需要注意的是该型号不支持电池温度检测功能。

二、主要特点

• 工作电压：2.5 V ~ 6 V，适配常见单节锂电池及其保护电路后的电压等级。
• 电池类型：专为锂电池体系设计（锂离子/聚合物等）。
• 工作温度：-40℃ ~ +125℃，满足工业级与户外应用的温度要求。
• 静态电流（Iq）：85 μA，适合低功耗待机场景，延长电池寿命。
• 接口类型：I2C，用于配置、状态查询与系统通信，便于与主控 MCU 协同工作。
• 电池温度检测：不支持，如需温度保护需外接温度传感器或热敏电阻方案。
• 封装：WQFN-40-EP（5x5 mm），带裸露散热焊盘，利于热管理与可靠焊接。

三、典型应用

• 可穿戴设备、智能手环与健康监测终端；
• 物联网终端（传感器节点、网关等）与远程监测设备；
• 手持仪表、便携式医疗设备与工业移动终端；
• 电池供电的低功耗消费电子与智能家居产品。

四、设计与使用建议

• 电源布局：在 VCC/电池输入端紧邻器件放置去耦电容（建议 1 μF ~ 10 μF 低 ESR 电容并联陶瓷与钽电容），以抑制瞬态与提高稳定性。
• I2C 接口：主控端需提供合适的上拉电阻（典型 4.7 kΩ ~ 10 kΩ），上拉电压应与器件工作电压一致或按照器件耐受电平选择；注意总线电容与走线长度，避免通信错误。
• 电池温度监测：器件不集成温度检测，如设计要求电池热管理或充放电限制，建议在电池附近放置 NTC 热敏电阻并由 MCU 读取或通过外部 ADC 处理。
• 功耗优化：利用器件低静态电流优势，结合系统软件在闲置时进入低功耗模式，减少系统待机能耗。
• 热管理与布局：WQFN-40-EP 的裸露散热焊盘应设计为多通孔接地区域，将热量通过多盲/通孔引至内部或底层铜箔，保证长期可靠工作；敏感模拟信号尽量远离大电流回路。
• ESD 与保护：电池连接口与外部接口建议增加 TVS 或限流保护，防止静电与冲击损伤 I/O。
• 可靠性验证：在目标温度范围、不同电压和负载条件下验证器件性能，尤其在高温或低电压欠压情况下的行为。
• 器件标识与合规：产品型号中的后缀可能涉及器件版本与质量等级（如车规或工业级），具体要求请参照 TI 官方数据手册与可靠性文档确认。

五、封装与制造提示

• 封装：WQFN-40-EP（5x5 mm），带中心散热焊盘，应严格按照 TI 推荐的 PCB 焊盘布局与回流焊工艺进行贴装与焊接。
• 焊接注意：在回流过程中注意温度曲线符合无铅回流规范，焊盘与散热孔的焊膏量需优化，避免焊接不良或焊盘翘曲。
• 测试与调试：器件通过 I2C 配置，开发阶段建议使用逻辑分析仪或示波器监测 I2C 波形，确认地址与寄存器配置正确。

总结：TPS65023QRSBRQ1 以其宽电压范围、低静态电流和工业级温度性能，适合对续航与可靠性有较高要求的锂电池供电系统。设计时需补充电池温度检测方案并重视 PCB 熔点与散热布局，配合合适的 I2C 总线设计与电源滤波，可发挥器件在低功耗便携设备中的优势。若需详细寄存器定义、电气特性曲线和参考设计，请参阅 TI 官方数据手册与应用笔记。