Recicle la placa de evaluación de gestión de baterías TI: cargador de batería, indicador de combustible de la batería
Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.es el principal proveedor de servicios de reciclaje de componentes electrónicos de China y se especializa en el reciclaje de alto valor de diversos componentes electrónicos. Con casi 30 años de experiencia en la industria, la empresa ha establecido una red global de reciclaje y un sistema de evaluación profesional, brindando a los clientes soluciones de gestión de inventario eficientes, seguras y que cumplen con las normas.
Ventajas del reciclaje
Reciclaje de alto valor: aprovechando nuestra red de adquisiciones global y nuestros conocimientos del mercado, ofrecemos los precios de reciclaje más competitivos para ayudar a los clientes a maximizar el flujo de caja.
Liquidación rápida: los procesos de evaluación estandarizados y el amplio respaldo de capital garantizan que los clientes completen las transacciones y reciban efectivo en el menor tiempo posible.
Operaciones impulsadas por el cumplimiento: Reciclamos exclusivamente componentes provenientes de distribuidores, comerciantes y fábricas de usuarios finales autorizados, garantizando que todas las transacciones cumplan con la ley.
I. Placa de evaluación del cargador de batería
Funcionalidad central y filosofía de diseño
La placa de evaluación de cargadores de baterías de TI simula escenarios de carga de baterías del mundo real para validar la eficiencia, precisión, capacidades de protección y compatibilidad de carga de los circuitos integrados del cargador, proporcionando puntos de referencia de rendimiento para el diseño de módulos de producción en masa. Su filosofía de diseño se centra en "eficiencia, seguridad y flexibilidad", equilibrando la velocidad de carga con la longevidad de la batería y al mismo tiempo admite múltiples protocolos y modos de carga para adaptarse a diversos requisitos de aplicaciones.
Básicamente, la placa de evaluación del cargador se centra en circuitos integrados de cargador TI (como la serie BQ), combinados con circuitos de alimentación periféricos, circuitos de muestreo, circuitos de protección y circuitos de interfaz para simular la arquitectura de carga que se encuentra en los productos reales. Puede conectarse directamente a una batería para pruebas de carga o usarse para recopilar datos como voltaje, corriente y temperatura durante el proceso de carga a través de puntos de prueba, lo que permite el análisis de las características operativas del cargador IC.
Modelos representativos y características principales
Las placas de evaluación de cargadores de TI abarcan dos tipos principales: cargadores lineales y cargadores de modo conmutado, que atienden a diferentes niveles de potencia y escenarios de aplicación. A continuación se muestran dos de los modelos más representativos y sus desgloses de características, que cubren aplicaciones convencionales como electrónica de consumo y equipos industriales:
BQ25186EVM: Placa de evaluación de cargador lineal de bajo consumo
El BQ25186EVM es un módulo de evaluación diseñado específicamente para el cargador IC BQ25186. Este IC es un cargador de batería lineal de 1 A controlado por I²C alojado en un paquete QFN compacto con una almohadilla térmica. Integra las funciones más comúnmente requeridas para aplicaciones de electrónica personal e industrial, lo que lo convierte en una opción ideal para soluciones de carga de bajo consumo en electrónica de consumo.
Las características principales incluyen: Compatibilidad con carga lineal de 1 A con precisión de voltaje configurable de hasta 0,5 % y corriente de terminación tan baja como 0,5 mA para garantizar la precisión de la carga; Curva de carga térmica programable integrada con umbrales de temperatura caliente, tibia, fría y fría configurables para una carga segura en diferentes entornos; La capacidad de gestión de la ruta de energía permite la alimentación simultánea del sistema y la carga de la batería, lo que mejora la estabilidad de la energía del sistema; Admite modo de apagado de 15 nA para maximizar la vida útil de la batería durante los períodos de inactividad, combinado con funciones de entrada de reinicio y activación con un solo toque, con temporizadores ajustables; Utiliza control de comunicación I²C para una configuración conveniente de parámetros y monitoreo de estado; Incorpora pines de entrada dedicados Power Good (PG) y Charge Enable (CE) para simplificar el diseño del circuito periférico.
Las aplicaciones principales incluyen auriculares TWS y estuches de carga, gafas inteligentes (AR/VR), relojes inteligentes y otros dispositivos portátiles, así como escenarios industriales de bajo consumo de energía, como la automatización de comercios minoristas y la automatización de edificios. La placa de evaluación viene con una guía de usuario completa que contiene diseño de PCB, esquemas, lista de materiales (BOM) y procedimientos de prueba para la creación rápida de prototipos.
BQ25798EVM: Placa de evaluación de cargador elevador/reductor con modo de conmutación de alta potencia
El BQ25798EVM evalúa el cargador IC BQ25798, un administrador de carga de batería reductor/acelerador de modo conmutado integrado en un paquete HOTROD (QFN). Admite de 1 a 4 celdas de iones de litio y polímero de litio conectadas en serie, lo que la convierte en una solución óptima para aplicaciones de potencia media a alta, en particular aquellas que requieren entrega de energía bidireccional.
Las características clave incluyen: Admite carga reductora/reforzada de modo conmutado de alta eficiencia de 5 A con un rango de voltaje de entrada de 3,6 V a 24 V. La frecuencia de conmutación es programable entre 750 kHz y 1500 kHz, equilibrando la eficiencia de carga y el tamaño de la placa. Cuenta con seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para fuentes de alta impedancia como paneles solares, lo que mejora la utilización de energía. Admite una interfaz serial I²C para una configuración flexible de los parámetros de carga y configuraciones del sistema, lo que permite un cambio perfecto entre los modos de carga y USB OTG; Cuando se combina con la interfaz EV2400 o USB2ANY y el ADC integrado, permite el monitoreo en tiempo real del estado del cargador, información de fallas y datos de voltaje/corriente; La interfaz del adaptador de entrada USB integrada permite configurar límites de corriente de entrada predeterminados a través de comunicación D+/D-. Incluye puntos de prueba, resistencias de detección y puentes para medir el rendimiento de regulación de corriente y voltaje de alta precisión. El NFET de bloqueo bidireccional incorporado admite un selector de fuente de entrada dual seleccionable por puente para mejorar la flexibilidad de la aplicación.
Adecuado para dispositivos de potencia media a alta, incluidos ordenadores portátiles, tabletas, equipos médicos portátiles, terminales portátiles industriales y dispositivos que funcionan con energía solar. La placa de evaluación no incluye el EV2400 o USB2ANY necesarios para su funcionamiento; estos deben configurarse por separado. Se proporcionan guías de usuario detalladas y documentación técnica para respaldar la verificación del rendimiento en escenarios complejos.
Métricas de prueba clave y proceso de evaluación
Al realizar pruebas con placas de evaluación de cargadores de TI, concéntrese en las siguientes métricas críticas para garantizar que el IC del cargador cumpla con los requisitos de la aplicación: eficiencia de carga (eficiencia de conversión bajo cargas y voltajes de entrada variables), precisión de la carga (rangos de tolerancia para el voltaje de carga y la corriente de terminación), rendimiento térmico (cambios de temperatura en el IC y la placa de evaluación durante la carga para validar el diseño térmico), funciones de protección (velocidad de respuesta y efectividad de la protección contra sobretensión, sobrecorriente, sobretemperatura y cortocircuito), rendimiento de la gestión de la ruta de energía (estabilidad durante la entrega simultánea de energía y carga) y características de baja potencia (consumo de corriente en modo apagado y en espera). .
El proceso de evaluación estándar consta de tres pasos: Primero, configure el entorno de prueba conectando la placa de evaluación a la fuente de alimentación, la batería, los instrumentos de prueba (multímetro, osciloscopio) y la computadora. Instalar el software BQ Studio y establecer comunicación con la placa de evaluación. En segundo lugar, configure los parámetros a través del software para configurar el modo de carga, el voltaje de carga, la corriente de carga, los umbrales de temperatura, etc., adaptados a las especificaciones de la batería de prueba. Finalmente, inicie la prueba de carga, monitoree todos los datos en tiempo real durante la carga, registre la curva de carga, los datos de eficiencia y los eventos de activación de la función de protección, complete la evaluación del rendimiento y optimice los parámetros.
II. Placa de evaluación del monitor de estado de carga (SOC) de la batería
Funcionalidad central y filosofía de diseño
La función principal de la placa de evaluación del monitor SOC de la batería es validar la precisión del IC del monitor SOC en la detección de parámetros como la carga restante de la batería (SOC), la capacidad restante, el estado de salud (SOH) y el recuento de ciclos de carga/descarga. Esto proporciona una base para diseñar módulos de monitoreo del estado de carga de la batería. Su filosofía de diseño se centra en "precisión, confiabilidad y compatibilidad". Al utilizar los algoritmos de medición de energía patentados de TI, mitiga el impacto de factores como la temperatura, las tasas de carga/descarga y el envejecimiento de la batería en la precisión de la medición, lo que garantiza que los usuarios puedan monitorear con precisión el estado de la batería.
De manera similar a las placas de evaluación del cargador, la placa de evaluación del medidor de batería se centra en el CI del medidor de batería de TI, junto con resistencias de muestreo, interfaces de comunicación, módulos de visualización (en algunos modelos) y circuitos auxiliares. Puede interactuar directamente con las baterías para recopilar datos de voltaje, corriente y temperatura en tiempo real. A través de cálculos algorítmicos, deriva parámetros clave como SOC y SOH, generando resultados a través de interfaces de software o hardware para pruebas y verificación convenientes. El software Battery Management Studio (BQ Studio) de TI permite un control integral sobre el IC del monitor de batería, incluido el acceso a registros, lectura de datos, configuración de parámetros y registro de datos cíclicos.
Modelos típicos y características principales
Las placas de evaluación de medidores de batería de TI cubren configuraciones de una sola celda y de varias celdas, y admiten varios tipos de baterías, incluidas las de iones de litio, polímero de litio, fosfato de hierro y litio e hidruro metálico de níquel. Los modelos principales se clasifican en básicos (que enfatizan la medición precisa) e integrados (que incorporan funciones de protección). A continuación se presentan análisis de dos modelos típicos:
BQ28Z620EVM-071: Placa de evaluación de medidor de batería de celdas múltiples con protección integrada
El BQ28Z620EVM-071 es un sistema de evaluación completo para sistemas de gestión de baterías (BMS) que comprende BQ28Z620 y BQ294502. El BQ28Z620 es un monitor del estado de carga de la batería con protección integrada, adecuado para paquetes de series de 1 a 2 celdas. Admite 1.2VI/O y es una solución óptima para la medición de baterías de celdas múltiples en dispositivos pequeños.
Las características principales incluyen: Medición de energía de alta precisión con tecnología Impedance Track™ para mediciones precisas de SOC y SOH; Reducción del 52 % en la compensación del contador de Coulomb a un valor típico de solo 4,8 µV, lo que mejora la precisión de la medición; Consumo de corriente ultrabajo de hasta 300 µA (típico), que ofrece una eficiencia energética superior en comparación con medidores de energía de celdas múltiples similares; Los valores de resistencia de detección de corriente ultrabajos de 0,5 mΩ a 3 mΩ minimizan la disipación de energía; Admite voltajes de entrada tan bajos como 2,2 V, lo que se adapta a futuras químicas de celdas y requisitos de voltaje de sistema ultrabajos; Protección integral integrada que protege contra condiciones de sobrecarga, sobredescarga, cortocircuito y sobrecorriente en paquetes de baterías de una o dos celdas; A través de la placa de interfaz EV2400 y el software BQ Studio, los usuarios pueden leer los registros de datos BQ28Z620, programar el chipset para diferentes configuraciones del paquete de baterías, registrar datos del ciclo para una evaluación adicional y evaluar la funcionalidad general de la solución bajo diversas condiciones de carga/descarga a través del protocolo de comunicación I²C.
Las aplicaciones adecuadas incluyen productos que utilizan 1 o 2 celdas conectadas en serie, como pequeños dispositivos portátiles, dispositivos portátiles y sensores industriales compactos. Con un precio de 55 dólares, la placa de evaluación incluye documentación técnica como guías de usuario y declaraciones de conformidad para facilitar las pruebas rápidas.
BQ34Z100EVM: Módulo de evaluación de monitor de batería multiquímico de amplio rango
El BQ34Z100EVM es un módulo de evaluación diseñado específicamente para el monitor de batería de amplio rango BQ34Z100. Cuando se combina con el adaptador USB EV2300 y el software para PC basado en Windows, forma un sistema de evaluación completo que admite baterías de múltiples químicas, incluidas las de iones de litio, hidruro metálico de níquel (NiMH) y níquel-cadmio (NiCd), y ofrece una amplia compatibilidad.
Las características principales incluyen: Admite medición de energía para paquetes de baterías de una o varias celdas, compatible con varios tipos de baterías, incluidas Li-ion, Li-polímero, LiFePO4, NiMH y NiCd. Para paquetes de NiMH y NiCd, la cantidad mínima de celdas en serie debe garantizar que el voltaje del paquete se mantenga por encima de 3,3 V. La capacidad de medición de amplio rango se adapta a baterías de diferentes capacidades y tasas de descarga con alta precisión, mínimamente afectadas por la temperatura y los factores de envejecimiento; A través del adaptador de interfaz EV2300 y el software adjunto, permite operaciones como lectura de registros de datos, programación de chips, registro de datos cíclicos y evaluación del rendimiento de carga/descarga; Los componentes periféricos integrados completos permiten realizar pruebas directas de la batería sin dispositivos adicionales, lo que simplifica el proceso de prueba; Admite la predicción de la capacidad de la batería, optimizando la precisión del cálculo de SOC en función de los datos históricos de carga/descarga para mejorar la experiencia del usuario.
Adecuado para dispositivos electrónicos portátiles, herramientas eléctricas, pequeños dispositivos de almacenamiento de energía y otros productos que utilizan diversas químicas de baterías. La guía del usuario adjunta detalla el contenido del kit, las especificaciones de rendimiento, los procedimientos de inicio rápido y los métodos de prueba para facilitar la rápida adopción por parte del personal de I+D.
Métricas de prueba clave y proceso de evaluación
Las métricas de evaluación principales para la junta de evaluación de medidores de batería se centran en la "precisión de la medición", que incluye principalmente: precisión de la medición de SOC (rango de error en estados de carga completa, media y baja; error ideal ≤2%), precisión de detección de SOH (evaluación precisa de la degradación de la batería), estabilidad del ciclo de carga/descarga (variación de la precisión de la medición después de ciclos repetidos), adaptabilidad de la temperatura (precisión de la medición en diferentes temperaturas) y precisión del muestreo actual (un factor central que afecta el cálculo del SOC). Además, se debe evaluar la estabilidad de la comunicación, las características de baja potencia y la efectividad de las funciones de protección (para los tipos integrados) del CI del medidor de batería.
El proceso de evaluación estándar refleja el de las placas de evaluación de cargadores: primero, establezca el entorno de prueba conectando la placa de evaluación, la batería, los instrumentos de prueba y la computadora; Instale el software BQ Studio y establezca la comunicación. A continuación, realice la calibración de la batería completando ciclos de carga/descarga para calibrar parámetros como la capacidad de la batería y la resistencia interna, asegurando la precisión de la medición. Luego, realice pruebas de carga/descarga para simular escenarios de uso del mundo real (variando tasas de descarga, temperaturas), registrando parámetros como SOC y SOH en tiempo real mientras compara la capacidad real de la batería con la capacidad medida para identificar discrepancias. Finalmente, analice los datos de las pruebas para optimizar los parámetros del medidor y garantizar que cumplan con los requisitos de la aplicación. TI también proporciona una calculadora de parámetros de medición para ayudar a los diseñadores a obtener coeficientes CEDV que coincidan con químicas de baterías específicas, mejorando la precisión de las mediciones.
III. Operación sinérgica y valor de aplicación de las placas de evaluación de cargadores y medidores de batería
Principio de sinergia
En los sistemas prácticos de gestión de baterías, el cargador de baterías y el medidor son componentes centrales que funcionan en conjunto. Las placas de evaluación de TI admiten pruebas conjuntas de ambos: el cargador ajusta los parámetros de carga según el estado de la batería (SOC, temperatura) para lograr una carga eficiente y segura; El monitor de batería rastrea continuamente los datos de voltaje, corriente y temperatura, calcula SOC y SOH y transmite esta información al cargador. Luego, el cargador cambia los modos de carga (corriente constante/voltaje constante) y ajusta los niveles de corriente/voltaje según estas lecturas. Cuando el SOC alcanza el 100 % o se detectan condiciones anormales, el cargador detiene rápidamente la carga para evitar daños a la batería.
A través de las pruebas integradas de la placa de evaluación de TI, se puede verificar la estabilidad de la comunicación, la compatibilidad de parámetros y la eficiencia colaborativa entre los dos componentes. Por ejemplo: cuando el monitor de batería detecta una temperatura excesiva de la batería, ¿puede transmitir rápidamente esta información al cargador, activando su protección contra sobrecalentamiento y deteniendo la carga? Cuando el SOC alcanza un umbral establecido, ¿puede el cargador cambiar con precisión los modos de carga o detener la carga para garantizar la seguridad de la carga y la longevidad de la batería? Esta prueba de interbloqueo identifica de manera proactiva problemas de compatibilidad en los diseños, lo que reduce los riesgos de producción en masa.
Valor de la aplicación principal
El valor central de la placa de evaluación de monitores y cargadores de baterías de TI radica en “acelerar la I+D, reducir los riesgos y optimizar el rendimiento”, manifestado en tres aspectos clave:
Primero, acortar el ciclo de I+D. La placa de evaluación proporciona una plataforma de hardware lista para usar y software de soporte, lo que elimina la necesidad de que los desarrolladores creen circuitos de prueba desde cero. Esto permite una verificación rápida del rendimiento del CI del cargador y del medidor de batería, una detección rápida de los componentes adecuados y una reducción de los ciclos iterativos de diseño, creación de prototipos y pruebas de hardware. Acorta el ciclo de desarrollo de BMS entre un 30% y un 50%.
En segundo lugar, reduce los riesgos de desarrollo. La placa de evaluación incorpora circuitos de protección integrales y mecanismos de calibración para identificar con precisión fallas de rendimiento del dispositivo y vulnerabilidades de diseño, como una eficiencia insuficiente del cargador o errores excesivos de medición del medidor, lo que permite la detección y resolución temprana de problemas para evitar fallas en la producción en masa. Además, los diseños de referencia y la documentación técnica de TI ayudan a los desarrolladores a evitar errores de diseño comunes, mejorando la confiabilidad del producto.
En tercer lugar, optimiza el rendimiento del producto. Las pruebas precisas a través de la placa de evaluación permiten la optimización de los parámetros de carga y los algoritmos de medición de energía, mejorando la eficiencia de la carga, extendiendo la vida útil de la batería y mejorando la precisión de la medición del SOC. Esto dota al producto final de una mayor competitividad en el mercado. Por ejemplo, optimizar los parámetros de gestión térmica del cargador evita el sobrecalentamiento del dispositivo durante la carga, mientras que calibrar el algoritmo de cálculo de energía elimina errores de medición con niveles bajos de batería, mejorando así la experiencia del usuario.
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