拓尔微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