探索BQ25172：800-mA線性充電器的卓越性能與應用

在電子設備的設計中，電池充電器的性能直接影響著設備的續(xù)航能力和穩(wěn)定性。今天，我們將深入探討德州儀器（TI）推出的BQ25172，一款專為1至6節(jié)鎳氫（NiMH）電池設計的800-mA線性充電器，看看它在工業(yè)和醫(yī)療應用中如何發(fā)揮重要作用。

文件下載：bq25172.pdf

產(chǎn)品特性：集高性能與多功能于一身

高電壓耐受性與低功耗

BQ25172的輸入電壓最高可耐受30V，這使得它在不同的電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作。同時，它具備自動睡眠模式，有效降低了功耗。其電池泄漏電流低至350nA，當充電功能禁用時，輸入泄漏電流僅為85μA，極大地延長了電池的使用壽命。

靈活的可編程性

該充電器支持1至6節(jié)NiMH電池的間歇性充電，通過外部電阻可對多個參數(shù)進行編程。VSET引腳可設置NiMH電池的串聯(lián)節(jié)數(shù)，范圍從1節(jié)到6節(jié)；ISET引腳能將充電電流設置在10 mA至800 mA之間；TMR引腳則可設置充電安全定時器的時長，范圍為4小時至22小時。這種靈活的編程方式，讓工程師能夠根據(jù)不同的應用需求進行定制化設計。

高精度充電

BQ25172具有出色的充電精度，充電電壓精度達到±0.5%，充電電流精度為±10%，確保了電池能夠被安全、高效地充電。

全面的保護功能

它集成了多種故障保護機制，包括18V輸入過壓保護、基于VSET的輸出過壓保護、1000-mA過流保護、125°C熱調(diào)節(jié)和150°C熱關(guān)斷保護，以及輸出短路保護和VSET、ISET、TMR引腳的短路/開路保護，為電池和設備提供了全方位的安全保障。

應用領域：廣泛且多樣化

BQ25172的應用場景十分廣泛，涵蓋了工業(yè)和醫(yī)療等多個領域。在工業(yè)方面，可用于車隊管理、資產(chǎn)跟蹤、氣體探測器和電子銷售點（ePOS）等設備；在醫(yī)療領域，適用于美容護理設備、電動牙刷、脈搏血氧儀、血糖監(jiān)測儀和紅外體溫計等。這些應用都對電池的充電性能和安全性有較高要求，而BQ25172正好滿足了這些需求。

工作原理：簡單而高效

BQ25172采用單電源輸出對電池進行充電，系統(tǒng)負載可以與電池并聯(lián)，只要平均系統(tǒng)負載不會妨礙電池在安全定時器時長內(nèi)充滿電即可。在充電過程中，充電器僅以恒流模式對NiMH電池進行充電，當可編程定時器到期或電池電壓超過VOUT_OVP閾值時，充電周期結(jié)束。

此外，充電器還具備間歇性充電功能，當電池電壓低于充電閾值時，電池會自動在縮短的定時器時長內(nèi)進行充電。在整個充電過程中，內(nèi)部控制回路會監(jiān)測IC結(jié)溫，若超過內(nèi)部溫度閾值TREG，會降低充電電流以防止溫度進一步升高。

引腳配置與功能：清晰明了

BQ25172共有8個引腳，每個引腳都有其特定的功能。例如，IN引腳用于連接外部直流電源，需通過一個≥1μF的電容旁路到GND；ISET引腳通過連接到GND的外部電阻來設置充電電流；TS引腳用于監(jiān)測電池溫度，當TS引腳電壓超出范圍時，充電會暫停；STAT引腳為開漏輸出，用于指示充電狀態(tài)和故障信息。

設計與布局建議：確保最佳性能

電源供應

該充電器設計用于輸入電壓范圍在3V至18V（最高耐受30V）的電源，并且電流能力至少要達到最大設計充電電流。如果電源與IN和GND引腳距離較遠，建議使用更大的電容。

布局準則

為了獲得最佳性能，從IN引腳到GND引腳的去耦電容以及從OUT引腳到GND引腳的輸出濾波電容應盡可能靠近設備，并且連接IN、OUT和GND的走線要短。同時，所有低電流GND連接應與電池的高電流充電或放電路徑分開，采用單點接地技術(shù)，將小信號接地路徑和電源接地路徑結(jié)合起來。此外，流入IN引腳和從OUT引腳流出的高電流充電路徑應根據(jù)最大充電電流進行適當?shù)某叽缭O計，以避免走線出現(xiàn)電壓降。

總結(jié)

BQ25172作為一款高性能的線性充電器，憑借其高電壓耐受性、低功耗、靈活的可編程性、高精度充電和全面的保護功能，在工業(yè)和醫(yī)療應用中具有顯著的優(yōu)勢。通過合理的設計和布局，工程師可以充分發(fā)揮其性能，為各類電子設備提供可靠的電池充電解決方案。你在實際應用中是否使用過類似的充電器呢？遇到過哪些挑戰(zhàn)？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。