【应用】拓尔微高效同步升降压控制芯片TMI5810用于便携式电源系统，支持双向充放电功能

时间： 2022-12-12 来源：拓尔微电子技术公众号

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Buck-Boost,同步升降压控制芯片,Buck-Boost Charger,Buck-Boost控制器

在3C数码行业爆品沉寂的这几年里，因“露营热”兴起的便携式电源，成为当下数码圈最炙手可热的单品之一。

便携式电源应用中，它的角色是双重的：当外部电源给它充电时，它是负载；当它给负载充电时，则是供电电源。传统的双向充放电系统中，充电和放电是系统MCU分别控制电池包完成充电和放电，整个过程相当复杂。

传统双向充放电系统应用示意图

优化架构，打破传统

TMI5810是一款高效率、支持双向充放电功能的同步升降压控制芯片，与传统方案不同，采用TMI5810的便携式电源系统中，MCU只需要控制TMI5810即可实现充放电过程，极大地优化了系统架构。

采用TMI5810优化充放电电源系统架构

产品特性：

高效率，外置4开关升降压（Buck-Boost）架构
双向充放电功能，充电支持1至6节锂电池
支持“输入至输出”分别电阻设置限流值（CC模式）
超宽输入电压：2.8V ~ 32V（36V耐压）；
超宽反向输出电压：2V~30V
输入/输出限流值可支持PWM动态调节
开关频率可调：200kHz至600kHz
QFN-32（4mm*4mm）封装

TMI5810工作原理：

TMI5810采用同步4开关Buck-Boost架构专利技术（Buck-Boost Topology），支持接入不同电压输入的供电适配器，从而实现电池组（1-6节锂电池）的充放电。

采用TMI5810 Buck-Boost Charger升降压充电应用架构

TMI5810应用电路图

TMI5810充放电模式受DIR信号控制：当DIR输入为低电平时，TMI5810工作于充电模式，由适配器接口（VBUS端）向电池（VBAT端）充电；当DIR输入为高电平时，TMI5810工作于放电模式，由电池（VBAT端）向适配器接口（VBUS端）放电。

DIR信号控制TMI5810充放电

下文将详细介绍TMI5810在正向充电模式和放电模式下的工作原理：

a.正向充电模式：

充电模式原理图

通过CSEL pin设置充电BAT电压；通过改变CSEL对GND的电阻R24，设置VBAT电压，如下表所示：

Table 2. CSEL设定值

在充电模式下，具有充电管理功能，支持涓流，恒流，恒压和满充指示管理。

充电曲线

b.放电模式：

放电模式原理图

VBUS放电电压动态调整：放电模式下，除了通过改变FB1分压比的方式，还可通过PWM信号对VBUS电压进行动态调整。固定FB1分压电阻不变，向PWM管脚输入频率为10kHz~100kHz的PWM信号，VBUS输出电压即受PWM信号占空比D控制。

VBUS输出电压 VS PWM信号占空比

双Type-c 支持双向充放电应用需求增长，高效率、支持双向充放电功能的同步升降压控制芯片TMI5810正当其时！

TMI5810应用在双Type-c 支持双向充放电应用方案

拓尔微提供多款高效大功率Buck，Buck-Boost控制器，可满足更多不同需求的应用充电方案。

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