高效同步双向降压充电器与I2C接口的控制器PB6158B

高效同步双向降压充电器与I2C接口的控制器PB6158B

PB6158B适用于雾化器,快充电源,备用电源,是一种同步增压充电器控制器,可以支持反向放电操作。可支持36V的电池电压,无论适配器电压较高,都能有效管理1~6芯锂离子电池的充电过程。当系统需要从电池中产生输出时,PB6158B也可以为电池放电,并提供高达36V的所需输出。PB6158B采用QFN32封装。

1、规格参数

TJ=25°C,VBUS=5V,VBAT=10.8V,除非另有说明。

符号 参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
 电源电压
VUVLO_VBUS VBUS欠压锁定 上升 2.5 2.7 V
延迟 170 mV
VUVLO_VBAT VBAT欠压锁定阈值 上升 2.4 2.6 V
延迟 170 mV
IQ_VBAT 静止电流进入VBAT VBUS = 5V

PSTOP = L, 非交换的

2.4 4 mA
VBUS = 5V

PSTOP = L, 充电终止后

2.4 4 mA
IQ_VBUS 静止电流进入VBUS PSTOP = L, 非交换的 40 μA
ISB_VBAT 待机电流进入VBAT VBUS打开 PSTOP = H, AD_START = 0 40 μA
VBUS open PSTOP = H,

AD_START = 1

0.65 1.2 mA
ISB_VBUS 待机电流进入VBUS PSTOP = H, AD_START =0 40 μA
ISD_VBAT 关闭电流到VBAT /CE = H, VBUS = open 35 μA
VDRV、拨和电源开关
VDRV 关闭电流到VBAT PSTOP = L, VBUS = 9V 5.75 6 6.25 V
PSTOP = L, VBUS = 5V 4.95 4.98 5 V
PSTOP = H 2 V
IVDRV_LIM VDRV电流限制 PSTOP = L

VBUS = 5V, VCC = 4V

45 mA
PSTOP = H 1 mA
RHS/LS_PU 高/低侧MOS驱动程序上拉电阻箱 4 Ω
RHS/LS_PD 高/低侧MOS驱动程序下拉电阻器 1 Ω
VLDO,单片机的电源
VLDO VLDO调节电压 3.3 V
3.0 V
5.0 V
ILDO VLDO电流限制 VBUS=5V, VLDO=3.3V 10 mA
充电模式下的参考电压
VBATS_int 内部设置的VBATS精度,超过VBATS目标 VCELL_SET=000~111 -0.5 0.5 %
VTRICKLE_int 内部设置的涓流充电阈值电压 Cell number = N

VCELL_SET = 000~1111, TRICKLE_SET = 0

2.73* N 2.94* N 3.15* N V
Cell number = N

VCELL_SET = 000~1111, TRICKLE_SET = 1

2.31* N 2.52* N 2.73* N  

V

VEOC EOC电压阈值,超过VBAT目标 97% 98% 99%
VRECH 重新充电阈值电压,超过VBAT目标 94.8% 95.8% 96.8%
VINREG VINREG参考电压 4.5V target VINREG_SET = 0x2C,VINREG_RATIO = 0 4.3 4.5 4.7 V
15V target VINREG_SET = 0x95,

VINREG_RATIO = 0

 

14.7

 

15

 

15.3

 

V

4.48V target

VINREG_SET=0x6F, VINREG_RATIO = 1

 

4.4

 

4.5

 

4.6

 

V

10V target VINREG_SET = 0xF9,VINREG_RATIO = 1 9.8 10 10.2 V
VBAT_OVP VBAT OVP阈值,超过VBAT目标 VBAT_SEL = 0/1 107% 110% 112%
VCLAMP 125 mV
充电模式下的参考电压
VFB 外部设置时的FB参考电压 FB_SEL = 1,

VBUSREF_E_REF target from 0.5V to 2.048V

-2% 2%
VBUS 内部设置的VBUS参考电压精度 FB_SEL = 0

VBUS_RATIO = 1 (5x) VBUS = 3.6 ~10.24V

-2% 2%
FB_SEL = 0

VBUS_RATIO = 0 (12.5x) VBUS = 9 ~ 24V

-2% 2%
VBUS_OVP VBUS OVP阈值,上升边缘 VBUSREF_I_SET = 1V

VBUSREF_E_SET = 1V

107.3% 110% 113%
滞后作用 VBUSREF_I_SET = 1V VBUSREF_E_SET = 1V 3%
CURRENT LIMIT
IBUS_LIM IBUS电流限制精度 充电方式, 6A target

IBUS_RATIO=01(6x) IBUS_LIM = 0x7F

 

-10%

 

10%

充电方式, 3A target IBUS_RATIO = 10 (3x)

IBUS_LIM = 0x7F

-10% 10%
放电方式, 6A target

IBUS_RATIO = 01 (6x) IBUS_LIM = 0x7F

-10% 10%
放电方式, 3A target

IBUS_RATIO = 10 (3x) IBUS_LIM = 0x7F

-10% 10%
IBAT_LIM IBAT电流限制精度 充电方式, 6A target IBAT_RATIO = 0 (6x)

IBAT_LIM = 0xFF

-10% 10%
充电方式, 12A target

IBAT_RATIO = 1 (12x) IBAT_LIM = 0xFF

-10% 10%

2、产品特性

  • 1到6节电池的增强电池充电器
  • 充电管理,包括涓流充电、CC充电、CV充电和充电终止
  • 加增压反向放电模式
  • 宽VBAT范围: 2.7 V到36 V,40V可持续使用
  • 宽VBUS范围: 2.7 V到36 V,40V可持续使用
  • I2C可编程充电电流和电压
  • I2C可编程排放输出电压
  • I2C可编程输入/输出电流限值
  • I2C可编程开关频率
  • 高效的提升转换
  • DP/DM握手器,用于QC 2.0/3.0充电
  • 10位ADC资源
  • 充电状态指示
  • 事件检测,包括自动适配器插入和自动负载插入检测
  • 电源路径控制
  • 过电压保护、过电压保护、过电流保护、短路保护和热停机保护
  • 采用QFN-32封装

3、典型应用电路图

典型应用电路图PB6158B

4、管脚图及功能说明

QFN32 PB6158B 华芯邦
QFN32
引脚名 引脚号 I/O 功能说明
SNS1P 1 I 电流感测放大器的正极输入。连接到电源路径上的电流感应电阻(典型的10mΩ)的一个垫板,以感应电流进入或流出VBUS。
GPO 2 O 通用用途的开放式排水沟输出。它是由GPO_CTRL控制的比特用户可以使用此引脚驱动外部PMOS与一个拉出电阻器。
INDET1 3 I 将此引脚连接到USB-A端口,以检测负载插入事件。当检测到插入事件时,IC设置INDET1位和输出一个INT中断脉冲,以通知单片机。
PGATE/DITHER 4 IO PMOS门驱动器由PGATE位控制,用于控制电源路径上的外部PMOS。该引脚可以通过I2C进行配置,用于切换频率抖动功能。频率抖动时,将陶瓷电容器(典型100nF)连接接地功能
INDET2 5 I 将此引脚连接到USB-A端口,以检测负载插入事件。当检测到插入事件时,IC设置INDET2位并输出一个INT中断脉冲以通知单片机。
ACIN 6 I 将此引脚连接到AC适配器输入节点或微uSB端口,以检测AC适配器插入事件。当检测到插入事件时,IC设置AC_OK位并输出一个INT中断脉冲以通知单片机。
/CE 7 I 芯片启用控制。将此引脚拉至逻辑低,以启用集成电路;将此引脚拉至逻辑高,以禁用集成电路。这个销是内部拉低。
PSTOP 8 I 电源停止控制。将此引脚拉至逻辑低,使电源块启用;将此引脚拉至逻辑高,以禁用电源块,集成电路进入待机模式。在待机模式下,只有交流适配器和负载插入检测功能,I2C电路继续工作。这个销是内部拉低。
SCL 9 I I2C接口时钟。通过上拉装置将SCL连接到逻辑导轨电阻器(典型的10 kΩ)。IC作为从端工作,I2C地址为0x74H。
SDA 10 I/O I2C接口数据。通过上拉装置将SDA连接到逻辑导轨电阻器(典型的10 kΩ)。
INT 11 O 一个用于中断信号的开路漏极输出。IC在INT引脚处发送一个逻辑低脉冲,如果发生中断事件,则通知主机。
AGND 12 I/O 模拟地面。在热垫处连接PGND和AGND在IC。
DP 13 IO USB接口的正数据线。可通过单片机控制,实现QC2.0/3.0握手,实现快速装料。
DM 14-18 IO USB接口的负数据线。可通过单片机控制,实现QC2.0/3.0握手,实现快速装料。
FB 19-22 I 针对VBUS电压的反馈节点。连接电阻分配器VBUS至FB,在外部方式设置VBUS放电输出电压。FB参考文件也可以通过I2C进行编程。
COMP 23-24 I 在此引脚处连接电阻器和电容器,以补偿控制回路。
SNS2N 25 I 电流感测放大器的负极输入。连接到电源路径上的电流感应电阻(典型10 mΩ)的一个垫,以感应进电池或出电池的电流。
SNS2P 26 I 电流感测放大器的正极输入。连接到电源路径上的电流感应电阻(典型的10mΩ)的另一个衬垫上,以检测进入电池或进出电池的电流。
VBAT 27 I 提供给集成电路的电源。连接到蓄电池正极节点。将一个1μF电容器从这个引脚放置到PGND上,尽可能靠近IC。
BT2 28 I 将BT2引脚和SW2引脚之间的一个100nF电容器连接到引导程序一个针对高侧MOSFET驱动器的偏置电压。
HD2 29 O 门驱动器输出,以控制外部高侧功率MOSFET。
SW2 30 I/O 切换节点。连接到电感器。
LD2 31 O 门驱动器输出,以控制外部低侧功率MOSFET。
VLDO 32 O 一个内部的3.3V线性调节器的输出。连接一个1 μF的电容器从VLDO pin到AGND。
VDRV 33 I 内部驱动器电路的电源输入。

5、功能特色

(1)充电方式

(2)招式充电

(3)CC充电(恒流充电)

(4)CV充电(恒定电压充电)

(5)EOC(充电结束)

(6)充电设备

(7)自适应充电电流(VINREG)

(8)电池阻抗补偿

(9)放电方式

(10)软启动

(11)睡眠率设置

(12)PFM操作

(13)电压和电流监测器的ADC

(14)电源路径管理

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