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TMI5810——支持雙向充放電功能的高效升降壓Buck-Boost DC/DC控制器

發布時間：2022-12-16 18:19 發布者：拓爾微電子

關鍵詞：芯片 , 電源管理芯片 , Buck-Boost控制器

在3C數碼行業爆品沉寂的這幾年里，因“露營熱”興起的便攜式電源，成為當下數碼圈最炙手可熱的單品之一。

便攜式電源應用中，它的角色是雙重的：當外部電源給它充電時，它是負載；當它給負載充電時，則是供電電源。傳統的雙向充放電系統中，充電和放電是系統MCU分別控制電池包完成充電和放電，整個過程相當復雜。

傳統雙向充放電系統應用示意圖

優化架構，打破傳統

TMI5810是一款高效率、支持雙向充放電功能的同步升降壓控制芯片，與傳統方案不同，采用TMI5810的便攜式電源系統中，MCU只需要控制TMI5810即可實現充放電過程，極大地優化了系統架構。

采用TMI5810優化充放電電源系統架構

產品特性：

◆高效率，外置4開關升降壓（Buck-Boost）架構

◆雙向充放電功能，充電支持1至6節鋰電池

◆支持“輸入至輸出”分別電阻設置限流值（CC模式）

◆超寬輸入電壓：2.8V ~ 32V （36V耐壓）；

◆超寬反向輸出電壓：2V ~ 30V

◆輸入/輸出限流值可支持PWM動態調節

◆開關頻率可調：200kHz至600kHz

◆QFN-32（4mm*4mm）封裝

TMI5810工作原理：

TMI5810采用同步4開關Buck-Boost架構專利技術（Buck-Boost Topology），支持接入不同電壓輸入的供電適配器，從而實現電池組（1-6節鋰電池）的充放電。

采用TMI5810 Buck-Boost Charger升降壓充電應用架構

TMI5810應用電路圖

TMI5810 充放電模式受 DIR 信號控制：當 DIR 輸入為低電平時，TMI5810工作于充電模式，由適配器接口（VBUS 端）向電池（VBAT 端）充電; 當 DIR 輸入為高電平時，TMI5810工作于放電模式，由電池（VBAT端）向適配器接口（VBUS 端）放電。

DIR信號控制TMI5810充放電

下文將詳細介紹TMI5810在正向充電模式和放電模式下的工作原理——

a.正向充電模式：

充電模式原理圖通過CSEL pin 設置充電BAT電壓；通過改變CSEL對GND的電阻R24,設置VBAT電壓，如下表所示：

Table 2. CSEL 設定值在充電模式下，具有充電管理功能，支持涓流，恒流，恒壓和滿充指示管理。

充電曲線b.放電模式：

放電模式原理圖

VBUS 放電電壓動態調整：放電模式下，除了通過改變 FB1 分壓比的方式，還可通過 PWM 信號對 VBUS 電壓進行動態調整。固定FB1分壓電阻不變，向PWM管腳輸入頻率為 10kHz~100kHz的 PWM 信號，VBUS 輸出電壓即受 PWM 信號占空比 D 控制。

VBUS 輸出電壓 vs PWM 信號占空比雙Type-c 支持雙向充放電應用需求增長，高效率、支持雙向充放電功能的同步升降壓控制芯片TMI5810正當其時！

TMI5810應用在雙Type-c 支持雙向充放電應用方案拓爾微提供多款高效大功率Buck，Buck-Boost控制器，可滿足更多不同需求的應用充電方案。

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