手机充电IC设置电流与实测电流不一致问题剖析
大家好,我是寫代碼的籃球球癡,轉(zhuǎn)一篇我朋友記得誠的文章
本文轉(zhuǎn)載來自一位基帶大佬,解決問題的思路很重要。
原文鏈接:
https://blog.csdn.net/AirCity123/article/details/104428325?spm=1001.2014.3001.5502
某手機的充電架構(gòu)如下,主Charger用的是高通MSM8953平臺套片的PMI8952,輔Charger用的是TI的BQ25898C。
兩個Charger可以單獨工作,也可以同時工作,分開放置的目的是更好的散熱。
當BQ25898單獨工作時,軟件設(shè)置電流超過1.5A時,實測進入電池的電流總是比設(shè)置的值少。結(jié)果如下:
經(jīng)交叉驗證,此IC換到TI的EVB上,電流誤差都在要求以內(nèi),IC本身沒問題。
排查寄存器配置,軟件反饋也沒有問題。
此后把注意力放在PCB Layout上。下面是BQ25898C的內(nèi)部架構(gòu)圖,Q4的存在證明了這個充電IC是一個帶電源路徑管理的IC。
把Q4部分放大,能看到這個IC是通過檢測經(jīng)過Q4的電流來判斷設(shè)置電流是否正確的,那么如何得知Q4的電流呢?
BQ25898C的Q4其實是由5個并聯(lián)的MOS組成,每個MOS是一個充電通道,當設(shè)置充電電流為1.5A以下時,通道的阻抗為28mohm,當設(shè)置為1.5A以上時,通道阻抗為8mohm;芯片內(nèi)部只檢測這5個通道中最中間的那個通道的電流,是否正常。
當時手機項目的走線情況如下:
可以看到這5個通道分別占用了5對Pad,這個走線并不好,因為考慮到走線的阻抗,最上面的MOS的電流通路阻抗最小,最下面的MOS電流通路阻抗最大。我們對走線阻抗做如下假設(shè):
圖中計算的并聯(lián)阻抗是從第一通道看進去,計算出的阻抗。
BQ25898是根據(jù)通道3兩端的電壓來判斷,實際電流值與設(shè)置電流值是否一致。比如寄存器設(shè)置充電電流是1.5A,那么只要檢測到通道3的電流是0.3A,芯片就認為正常。
當通道3電流是0.3A時,另外幾個通道的電流計算如下:
從通道3的兩個pad看出去,通道2和4的阻抗是一樣的,通道1和5的阻抗是一樣的。
通道2和4的電流=0.3Ax8/10=0.24A;
通道1和5的電流=0.3x8/12=0.2A;
所有通道電流之和=0.3A+0.24x2+0.2Ax2=1.18A。
很顯然,實際電流不等于設(shè)置電流。
所以說,這個問題的根本原因是PCB Layout導致,BQ25898C的VSYS和VBAT的走線不好,沒有讓5個通道的MOS的電流路徑對稱。
解決方案如下:
1、Vbat和Vsys的PIN鋪一大塊銅皮,并且加厚,減小阻抗。
2、保證每個通道的阻抗是對稱的。
今天的文章內(nèi)容到這里就結(jié)束了,希望對你有幫助,我們下一期見。
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總結(jié)
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