Vollständiger Leitfaden zur IC-Spezifikation des Li-Ionen-Akkuladegeräts BQ24074

Moderne tragbare elektronische Geräte sind für einen zuverlässigen Betrieb auf effiziente Batterielade- und Energieverwaltungssysteme angewiesen.Lithium-Ionen-Batterien werden häufig in Smartphones, Tablets, tragbaren Geräten und vielen eingebetteten Systemen verwendet, da sie eine hohe Energiedichte und eine lange Lebensdauer bieten.Um ein sicheres Laden und eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten, sind spezielle Batterielade-ICs erforderlich, um den Strom zu steuern, den Batteriezustand zu überwachen und das System vor elektrischen Fehlern zu schützen.In diesem Artikel werden die BQ24074-IC-Übersicht, Spezifikationen und mehr besprochen.

Katalog

BQ24074 IC Basic

Die BQ24074 ist ein Einzelzellen-Lithium-Ionen-Akkuladegerät (Li-Ion) und ein Strompfad-Management-IC für tragbare elektronische Geräte.Es kann über einen USB-Anschluss oder ein Netzteil betrieben werden und unterstützt Ladeströme von bis zu 1,5 A, wodurch es für kompakte und platzbegrenzte Systeme geeignet ist.Das Gerät verfügt außerdem über einen Eingangsüberspannungsschutz und eine USB-Eingangsstrombegrenzung, um ein sicheres und stabiles Laden zu gewährleisten.

Dieses Ladegerät verfügt über ein dynamisches Power Path Management (DPPM), das es dem System ermöglicht, direkt von der Eingangsquelle zu laufen, während der Akku unabhängig aufgeladen wird.Wenn das System mehr Strom benötigt, reduziert das Gerät automatisch den Ladestrom, um einen reibungslosen Systembetrieb zu gewährleisten.Darüber hinaus verhindert VIN-DPM (Dynamic Power Management), dass die Eingangsquelle zusammenbricht, wenn die Last zu hoch wird.

BQ24074 IC-CAD-Modelle

BQ24074RGTT Symbol, Fußabdruck und 3D-Modell.

BQ24074 IC-Pinbelegungsdetails

Pin Nummer	Pin Name	Beschreibung
1	TS	Batterie Temperatursensoreingang zur NTC-Thermistorüberwachung
2	Fledermaus	Batterie Verbindungsstift
3	Fledermaus	Batterie Verbindungsstift
4	CE	Ladefreigabe Steuereingang
5	EN2	Eingangsstrom Begrenzung der Auswahlkontrolle
6	EN1	Eingangsstrom Begrenzung der Auswahlkontrolle
7	PGUT	Macht-gut Statusausgabe
8	VSS	Boden
9	CHG	Ladestatus Ausgabe
10	AUS	Systemausgabe Power-Pin
11	AUS	Systemausgabe Power-Pin
12	ILIM	Eingangsstrom Limit-Programmierstift
13	IN	Stromaufnahme von Adapter oder USB
14	TMR	Sicherheitstimer Programmierstift
15	ITERM	Aufladen Abschlussstromeinstellung
16	ISET	Schnellladung Aktueller Programmier-Pin

BQ24074 IC Verschiedene Varianten

Parameter	BQ24074RGTR	BQ24074RGTRG4	BQ24074RGTT
Status	AKTIV	AKTIV	AKTIV
Pakettyp	VQFN	VQFN	VQFN
Paketzeichnung	RGT	RGT	RGT
Stifte	16	16	16
Paketmenge	3000	3000	250
Ökoplan	RoHS und Grün	RoHS und Grün	RoHS und Grün
Bleifinish / Kugelmaterial	NIPDAU	NIPDAU	NIPDAU
MSL-Spitzentemperatur	Stufe-2-260C-1 JAHR	Stufe-2-260C-1 JAHR	Stufe-2-260C-1 JAHR
Betriebstemp (°C)	-40 bis 85	-40 bis 85	-40 bis 85
Gerätekennzeichnung	(BZF, NXK)	(BZF, NXK)	(BZF, NXK)

Alternativen und gleichwertiges Modell

• BQ24072

• BQ24073

• BQ24075

• BQ24076

• BQ24078

• BQ24079

• BQ2406

• MCP73831

• TP4056

• LTC4054

• MAX1555

BQ24074 IC-Funktionsblockdiagramm

Das Funktionsblockdiagramm BQ24074 zeigt, wie der IC die Leistungsaufnahme, das Laden des Akkus und die Systemversorgung in einem einzigen Gerät verwaltet.Der IN-Pin wird über einen USB-Anschluss oder einen externen Adapter mit Strom versorgt.Innerhalb des IC überwachen Schutz- und Steuerschaltungen die Eingangsspannungs- und Stromgrenzen über die ILIM- und VIN-DPM-Blöcke.Diese Schaltkreise verhindern einen übermäßigen Eingangsstrom und verhindern, dass die Stromquelle unter einen sicheren Wert fällt.

Das Diagramm veranschaulicht auch das dynamische Power Path Management (DPPM)-System.Mit dieser Funktion kann das Gerät das System über den OUT-Pin mit Strom versorgen und gleichzeitig den am BAT-Pin angeschlossenen Akku laden.Benötigt das System mehr Strom, reduziert das Ladegerät automatisch den Ladestrom, sodass das System ohne Unterbrechung weiterläuft.

Der Ladekontrollblock verwaltet die Ladephasen der Batterie, einschließlich Vorladung, Schnellladung und Beendigung.Zusätzliche Schaltkreise überwachen Batteriespannung, Temperatur (TS-Pin) und Sicherheitstimer, um einen sicheren und zuverlässigen Ladebetrieb zu gewährleisten.Statusausgänge wie CHG und PGOOD liefern Signale, die den Ladestatus und die Eingangsstrombedingungen anzeigen.

BQ24074 IC-Spezifikationen

Parameter	Wert
Gerätetyp	Einzelzelle Li-Ion/Li-Polymer-Akkuladegerät mit Power Path Management
Eingangsspannung Reichweite	4,35 V – 6,4 V
Maximale Gebühr Aktuell	Bis zu 1,5 A
Batterie Regulierungsspannung	4,2 V
Vorladung Schwelle	~2,2 V
Vorladung Aktuell	Programmierbar
Kündigung Aktuell	Programmierbar über ITERM-Pin
Eingangsstrom Begrenzen	USB100 (100 mA) / USB500 (500 mA) / Einstellbar
Kraftpfad Management	Dynamische Kraft Pfadmanagement (DPPM)
Eingabedynamik Energieverwaltung	VIN-DPM
Ladestufen	Schnell vorladen Gebühr, Gebührenbeendigung
Sicherheitsfunktionen	Thermisch Regulierung, Überspannungsschutz, Sicherheitstimer
Temperatur Überwachung	TS-Pin (Batterie Temperaturüberwachung)
Pakettyp	VQFN
Pin-Anzahl	16 Stifte
Betrieb Temperaturbereich	−40 °C bis +85 °C

BQ24074 IC-Funktionen

USB-kompatible Ladeunterstützung

Der BQ24074 ist für den Betrieb als USB-kompatibles Batterieladegerät konzipiert.Es unterstützt auswählbare Eingangsstromgrenzen, um den USB-Stromversorgungskapazitäten zu entsprechen, und umfasst ein eingangsbasiertes dynamisches Energiemanagement (VIN-DPM).Diese Funktion schützt das System vor instabilen oder schwachen USB-Stromquellen, indem sie das Ladeverhalten anpasst, wenn die Eingangsspannung sinkt.

Integriertes dynamisches Energiepfadmanagement

Das Gerät verfügt über ein dynamisches Power Path Management (DPPM), das es dem System ermöglicht, direkt von der Eingangsstromquelle zu laufen, während der Akku geladen wird.Diese Architektur stellt sicher, dass die Systemlast immer mit Strom versorgt wird und der Ladestrom automatisch reduziert wird, wenn das System mehr Leistung benötigt.

Hohe Ladestromfähigkeit

Der BQ24074 unterstützt Batterieladeströme von bis zu 1,5 A und eignet sich somit für das Schnellladen in tragbaren Geräten.Der Ladestrom ist über den ISET-Pin programmierbar, sodass Entwickler die Laderate entsprechend der Batteriekapazität und den Systemanforderungen anpassen können.

Programmierbarer Abschlussstrom

Der IC ermöglicht einen programmierbaren Abschlussstrom, der bestimmt, wann der Ladevorgang beendet werden soll.Diese Funktion verbessert die Akkulaufzeit und die Ladegenauigkeit, indem sie sicherstellt, dass der Akku vor dem Abschalten vollständig aufgeladen ist.

Programmierbare Ladetimer

Das Ladegerät verfügt über programmierbare Sicherheitstimer sowohl für die Vorlade- als auch für die Schnellladephase.Diese Timer bieten Schutz, indem sie den Ladevorgang stoppen, wenn er länger als die voreingestellte Grenze dauert, und verhindern so mögliche Schäden an der Batterie.

Batterietrennung und Systemsteuerung

Das Gerät unterstützt über den SYSOFF-Eingang eine Batterietrennfunktion, die es dem System ermöglicht, die Batterieverbindung bei Bedarf zu deaktivieren.Dies trägt zum Schutz der Batterie bei und ermöglicht eine bessere Kontrolle des Strompfads unter bestimmten Betriebsbedingungen.

Mehrere Schutzfunktionen

Der BQ24074 verfügt über mehrere integrierte Schutzmechanismen wie Rückstromschutz, Kurzschlussschutz und Wärmeregulierung.Diese Funktionen tragen dazu bei, einen sicheren Betrieb zu gewährleisten und sowohl den Lade-IC als auch die Batterie vor anormalen Bedingungen zu schützen.

Unterstützung der Temperaturüberwachung

Zur Überwachung der Batterietemperatur während des Ladevorgangs steht ein NTC-Thermistoreingang (TS-Pin) zur Verfügung.Wenn die Temperatur den sicheren Ladebereich verlässt, unterbricht das Gerät den Ladevorgang automatisch, um den Akku zu schützen.

Ladestatusanzeigen

Der IC stellt Statusausgänge wie Ladestatus und Power-Good-Signale bereit, sodass das System oder der Mikrocontroller den Ladezustand und die Eingangsstrombedingungen einfach überwachen können.

BQ24074 IC arbeitet im Schaltkreis

Die Schaltung zeigt den BQ24074 als eigenständiges Li-Ionen-Akkuladegerät.Der Strom von einem Gleichstromadapter wird in den IN-Pin eingespeist, während der Kondensator C1 (1 µF) dabei hilft, die Eingangsspannung zu filtern und zu stabilisieren.Der OUT-Pin versorgt das System mit Strom und C2 (4,7 µF) stabilisiert den Ausgang.Dadurch kann der IC das System mit Strom versorgen und gleichzeitig den Akku laden.

Der BAT-Pin ist mit der Lithiumbatterie verbunden, wobei C3 (4,7 µF) zur Stabilisierung der Ladeleitung beiträgt.Die Widerstände R1, R2 und R3 legen den Abschlussstrom, die Eingangsstrombegrenzung und den Ladestrom über die Pins ITERM, ILIM und ISET fest.

Der TS-Pin überwacht die Batterietemperatur mithilfe eines NTC-Thermistors.An PGOOD und CHG angeschlossene Anzeige-LEDs zeigen den Strom- und Ladestatus an und helfen Benutzern, den Ladegerätbetrieb zu überwachen.

BQ24074 IC-Anwendungen

• Smartphones

• Tablet-Geräte

• Tragbare Mediaplayer

• Bluetooth-Geräte und drahtloses Zubehör

• Powerbanks und tragbare Akkupacks

• Tragbare medizinische Geräte

• GPS- und Navigationsgeräte

• Tragbare Industrieinstrumente

• Tragbare elektronische Geräte

• Eingebettete batteriebetriebene Systeme

BQ24074 im Vergleich zu anderen linearen Li-Ionen-Lade-ICs

Funktion	BQ24074	TP4056	MCP73831	LTC4054
Hersteller	Texas Instrumente	NanJing Top Macht	Mikrochip	Analoge Geräte
Ladegerättyp	Einzelzelle Li-Ionen-Ladegerät mit Power-Path-Management	Einzelzelle Li-Ionen-Linearladegerät	Einzelzelle Li-Ionen-Linearladegerät	Einzelzelle Li-Ionen-Linearladegerät
Eingangsspannung Reichweite	4,35 V – 6,4 V	4 V – 8 V	3,75 V – 6 V	4,25 V – 6,5 V
Maximale Gebühr Aktuell	Bis zu 1,5 A	Bis 1 A	Bis zu 500 mA	Bis zu 800 mA
Kraftpfad Management	Ja	Nein	Nein	Nein
USB-Strom Begrenzend	Ja	Nein	Begrenzt	Nein
Ladekontrolle	Programmierbar	Programmierbar	Programmierbar	Programmierbar
Temperatur Überwachung	Ja (NTC-Eingang)	Optional	Optional	Nein
Status Indikatoren	Ja	Ja	Ja	Ja
Typisch Anwendungen	Smartphones, tragbare Geräte	Powerbanks, DIY Ladegeräte	Klein tragbar Geräte	Kompakt Elektronik

Mechanische Abmessungen

Hersteller

Texas Instruments verfügt über starke Fertigungskapazitäten, die die Produktion von Energiemanagement-ICs wie dem BQ24074 unterstützen.Das Unternehmen betreibt weltweit mehrere Halbleiterfertigungsanlagen, darunter Wafer-Fertigungsanlagen, Montage- und Testfabriken sowie Verpackungsstandorte.Da TI einen Großteil seines Herstellungsprozesses besitzt und kontrolliert, kann es eine hohe Produktqualität und eine stabile Versorgung seiner Kunden gewährleisten.Das Unternehmen investiert außerdem stark in fortschrittliche 300-mm-Wafer-Fertigungstechnologie und ermöglicht so eine effiziente Großserienproduktion von Analog- und Power-Management-Chips, die in vielen elektronischen Geräten verwendet werden.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Welche Art von Akku kann der BQ24074 laden?

Der BQ24074 ist zum Laden von einzelligen Lithium-Ionen- (Li-Ion) oder Lithium-Polymer-Akkus (Li-Po) konzipiert.Es regelt die Ladespannung auf 4,2 V, was der Standard-Vollladespannung für die meisten Li-Ionen-Akkus entspricht, die in tragbaren Elektronikgeräten verwendet werden.

2. Kann der BQ24074 einen Akku aufladen, während er ein Gerät mit Strom versorgt?

Ja.Der IC verfügt über ein dynamisches Power-Path-Management (DPPM), wodurch das System direkt von der Eingangsstromquelle betrieben werden kann, während der Akku geladen wird.Dies gewährleistet einen unterbrechungsfreien Gerätebetrieb während des Ladevorgangs.

3. Wie wird der Ladestrom beim BQ24074 eingestellt?

Der Ladestrom wird über einen am ISET-Pin angeschlossenen Widerstand konfiguriert.Durch Auswahl des richtigen Widerstandswerts können Entwickler den Schnellladestrom an die Batteriekapazität und die Systemanforderungen anpassen.

4. Was passiert, wenn die Eingangsstromquelle zu schwach ist?

Der BQ24074 verwendet VIN-DPM (Input Dynamic Power Management), um die Eingangsquelle zu schützen.Wenn die Spannung zu stark absinkt, reduziert das Ladegerät automatisch den Ladestrom, um eine stabile Eingangsleistung aufrechtzuerhalten.

5. Unterstützt der BQ24074 USB-Ladestandards?

Ja.Das Gerät unterstützt USB-kompatible Stromgrenzen, einschließlich der Modi 100 mA und 500 mA, wodurch es für USB-betriebene Ladeanwendungen geeignet ist.

6. Wie schützt der BQ24074 den Akku während des Ladevorgangs?

Der IC verfügt über mehrere Sicherheitsfunktionen wie Wärmeregulierung, Überspannungsschutz, Sicherheitstimer und Batterietemperaturüberwachung über einen NTC-Thermistoreingang.

7. Welche Ladestufen nutzt der BQ24074?

Das Ladegerät folgt drei Hauptphasen: Vorladung, Schnellladung und Ladebeendigung.Diese Lademethode verbessert die Sicherheit, Effizienz und Lebensdauer der Batterie.

8. Welchen Zweck hat der TS-Pin im BQ24074?

Der TS-Pin ist mit einem Thermistor verbunden, der die Batterietemperatur überwacht.Wenn die Batterietemperatur den sicheren Ladebereich verlässt, stoppt der IC vorübergehend den Ladevorgang, um Schäden zu vermeiden.

9. Wie können Entwickler den Ladestatus des BQ24074 überwachen?

Der IC bietet Statusausgangspins wie CHG und PGOOD, die LEDs ansteuern oder an einen Mikrocontroller angeschlossen werden können, um den Ladestatus und die Verfügbarkeit von Eingangsstrom anzuzeigen.

10. Was sind die Hauptvorteile des BQ24074 gegenüber einfachen Ladegerät-ICs?

Im Vergleich zu einfachen Ladegerät-ICs bietet der BQ24074 Strompfadmanagement, USB-Strombegrenzung, erweiterte Schutzfunktionen und eine höhere Ladestromfähigkeit, wodurch er für komplexere tragbare elektronische Systeme geeignet ist.