【应用】高效Buck-Boost控制器TMI5810解决多节锂电池充放电管理难题,支持双向充放电功能

2023-05-27 拓尔微电子技术公众号
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随着便携式电子产品趋于小型化和轻量化,锂电池成为大多数便携式电子产品供电的更优选择。常规单节锂电池充满电为4.2V,因为不同电子产品对电源电压的要求不同,所应用的锂电池串数也有所不同。


常见的电子产品如电动工具、吸尘器、音箱和筋膜枪等应用,一般由1~6节锂电池串联供电,即需匹配宽电压(5~28V)的电源适配器,所以电子产品中的锂电池组需要进行充电、放电等系列电能变换才能完成整个供电过程,而这些电能变换都需要芯片来控制完成。


如下图,传统方案下,MCU需要分别控制“充电电路”和“放电电路”的功能模块实现电池包充放电,整个过程相当复杂,电路设计也比较繁琐。



拓尔微Buck-Boost控制器TMI5810是一颗集双向充放电和高效率于一身的同步升降压电源管理芯片,能有效解决多节锂电池充放电管理难题。如下图,相比于传统方案TMI5810可以将“充电电路”和“放电电路”合二为一,MCU只需要控制TMI5810即可实现充放电过程,大大减少了外围设计,优化了电源管理架构。



TMI5810外置4开关的升降压(Buck-Boost)架构,充电支持1~6节锂电池,宽电压2.8~32V(36V耐压)输入和2~30V反向输出,可满足大多数便携式电子产品的电压输入及12V/24V的车载充电器的供电应用,实现对多节锂电池组的充放电控制。


TMI5810工作原理

TMI5810采用专利技术(Buck-Boost Topology),确保系统在Buck,Boost,Buck-Boost多工作模式下实现电路平滑稳定过渡,如下图三种模式下电路波形图。


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;


正向充电模式

通过CSEL pin设置充电BAT电压,然后通过改变CSEL对GND的电阻R24,设置VBAT电压(1S~3S),其他的电压通过FB来完成设置。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


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。


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


随着锂电池市场应用的普及化以及对锂电池研究的不断深入,系统对锂电池一系列参数的了解和控制将更加精细化,与之相应的充放电管理的技术会进一步发展。拓尔微围绕锂电池的深化应用,自主研发了多种专利技术和控制芯片,为客户产品开发和行业发展提供有效助力。

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2023/1/12  - 诚芯微  - 选型指南 代理服务 技术支持 采购服务

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描述- 本资料为智能电池家族产品指南,涵盖了多种电池管理单元(BMU)、电池监控器、模拟前端(AFE)和数字前端(DFE)、电源管理IC(PMIC)、保护FET驱动器、降压升压转换器等电池相关元器件。产品具有高集成度、低功耗等特点,适用于电动滑板车、电动工具、家用电器等多种应用场景。资料详细介绍了各产品的功能、特点、应用和电路图等信息。

型号- OZ37220,OZ7705,OZ93506,OZ77205,OZ7708,OZ3705,OZ8978,OZ7706A,OZ8955,OZ7703,OZ8957,OZ7704,OZ26305,OZ2610,OZ8975,OZ9222,OZ9202,OZ89725,OZ85413,OZ37210DW,OZ85412,OZ85211,OZ85212,OZ3714,OZ37210,OZ2608,OZ7717,OZ2605,OZ3717,OZ93110,OZ7714,OZ93510,OZ9358,OZ3710,OZ7710,OZ9211Q,OZ9212,OZ89710

2023/6/26  - O2MICRO  - 快速参考指南 代理服务 技术支持 采购服务 查看更多版本

拓尔在智能清洁行业的BOM解决方案

描述- 拓尔微电子提供智能清洁设备BOM解决方案,涵盖扫地机和洗地机。方案包括电源管理、马达驱动、传感器和锂电池保护等关键组件。产品特点包括高集成度、低功耗、高可靠性,并提供特色物料推荐,如TMI8876/8180A/8080/8110/8122系列马达驱动IC。

型号- TMI8920系列,TMI33431E,TMI6030,TMI8130,TMI85303,TGZDR01,TMIS7702,TMI8122系列,TMIS7701,TMI8837S,TMI8920D系列,TMI4051A,TMI8180A,TMI8913系列,TMI3112H,TMI4101,TMI86620,TMI6240,TMI3493,TMI8870系列,TMI8180A系列,TMI3492,TMI8876系列,TMI8140,TMI86820,TDC7200,TMIM7303,TGZTA01,TMI4302,TMI8723N,TMI8876,TMI3181A,TMI3342,TMI6011,TMI87301,TMI8870,TMI8110,TMI8230,TMI86810,TMI3408C,TMI8920D,TMI8940D,TMIS770X,TMI3408F,TGZDM01,TMI33431,TMI8837,TMI8913,TMI8920,TMI86880,TMI86881,TMI6220,TMI8123,TMI7003C,TMI8122,TMI83210,TMI86600,SIT8997A,TMI8080,TMI8080系列,TMI6050U,TGZCM02,TGZCM01,TMI8110系列,TMI8940D系列,TMI5810,TMI8723

2023/10/24  - 拓尔微电子  - 应用及方案  - V2.5a 代理服务 技术支持 采购服务

TMI5810高效、同步、双向降压-升压充电器

描述- TMI5810是一款高效同步双向降压升压充电控制器,支持双向输出控制。它具有宽输入电压范围(2.8V至30V),可应用于USB HUB、USB PD、智能USB插座、车载充电器和移动电源等领域。

型号- TMI5810

2022.01  - 拓尔微电子  - 数据手册  - V0.3 代理服务 技术支持 采购服务

具有I2C接口的TMI5700宽输入范围同步降压升压控制器

描述- TMI5700是一款宽输入电压范围的同步升压降压控制器,具有I2C接口。它支持从3.9V到28V的宽范围输入电压,并可通过FB引脚或I2C接口编程输出电压范围为0.59V至30V。该控制器采用峰值电流模式控制,集成6V/3A峰值栅极驱动器,并提供多种保护功能。

型号- TMI5700

2022.03  - 拓尔微电子  - 数据手册  - V0.1 代理服务 技术支持 采购服务
2023/10/27  - 拓尔微电子  - CAD模型库 代理服务 技术支持 采购服务

【产品】高效率同步4开关Buck-Boost DC/DC控制器TMI5700,带有线损补偿功能,输入电压4~28V

拓尔微电子TMI5700高效Buck-Boost升降压产品能满足不同输入电压,转换成所需电压应用;搭配PD协议芯片IM2406,可轻松获取所需PD电压。

2022-11-04 -  产品 代理服务 技术支持 采购服务

SGM DFAE培训-充电器

描述- 本资料主要介绍了SGM系列充电IC及其相关产品,涵盖了线性充电、开关充电、多节电池充电等多种充电解决方案。详细介绍了各型号IC的特性和应用场景,包括充电电流、电压范围、效率、接口类型、封装形式等。此外,还介绍了SGM在机器人吸尘器等领域的解决方案。

型号- SGM41563,SGM41522,SGM41566,SGM7SZ32,SGM41562B,SGM48751,SGM724,SGM41562,SGM41516,SGM41518,SGM41519,SGM41512,SGM41513,SGM4056X,SGM2203,SGM61060,SGM41513D,SGM41510,SGM41513A,SGM41511,SGM61020,SGM722,SGM324,SGM4056,SGM8770,SGM4890,SGM803B,SGM41541,SGM41542,SGM41543,SGM61230,SGM40666AS,SGM358,SGM42505,SGM3752,SGM2225,SGM2036S,SGM7SZ08,SGM7SZ04,SGM41523B,SGM41523C,SGM41600A,SGM41523A,SGM42500,SGM41570,SGM41523D,SGM41573,SGM40561,SGM41527,SGM41528,SGM41523,SGM2593D,SGM41600,SGM41524,SGM8199,SGM41526,SGM2536

2023/3/25  - SGMICRO  - 商品及供应商介绍 代理服务 技术支持 采购服务

奥简科技授权世强硬创代理,提供高精度、低功耗电源管理IC等产品

世强硬创提供线性稳压器(LDO)、BUCK转换器、锂电池充电IC、OVP IC、RESET IC、MOS驱动器、电子雷管专用ASIC等产品。

2023-08-17 -  签约新闻 代理服务 技术支持 采购服务
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品牌:拓尔微电子

品类:Bi-directional Buck-Boost Charger

价格:¥2.7600

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品牌:JW JOULWATT

品类:Synchronous Buck-Boost Controller

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品牌:拓尔微电子

品类:⾼压Buck转换器

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品牌:拓尔微电子

品类:⾼压Buck转换器

价格:¥0.4560

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品牌:拓尔微电子

品类:Motor Driver

价格:¥4.8000

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品牌:拓尔微电子

品类:DC Motor Driver

价格:¥4.3200

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品牌:拓尔微电子

品类:中压Buck转换器

价格:¥1.3200

现货: 5,021

品牌:拓尔微电子

品类:H-bridge Motor Driver

价格:¥3.6000

现货: 4,290

品牌:拓尔微电子

品类:LDO Regulators

价格:¥1.5000

现货: 4,200

品牌:拓尔微电子

品类:Load Switch

价格:¥0.3600

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品牌:拓尔微电子

品类:中压Buck转换器

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FloTHERM热仿真

提供稳态、瞬态、热传导、对流散热、热辐射、热接触、和液冷等热仿真分析,通过FloTHERM软件帮助工程师在产品设计初期创建虚拟模型,对多种系统设计方案进行评估,识别潜在散热风险。

实验室地址: 深圳 提交需求>

散热方案设计

使用FloTHERM和Smart CFD软件,提供前期热仿真模拟、结构设计调整建议、中期样品测试和后期生产供应的一站式服务,热仿真技术团队专业指导。

实验室地址: 深圳 提交需求>

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