BQ25570：Ultra-low power boost converter with battery management and buck output regulation。作為能量收集器，將 0.1 ~5.1VDC 488nA 的 μW 到 mW 能量升壓存到 VSTOR 電容，一旦 VSTOR 電容超過 VSTOR_CHGEN (典型 1.8V) 可對 VBAT 充電。然後降壓供電輸出 2~5.5V，電流可達 110mA。
- VSS：地。
- EN_；啟用/停用 IC
- LBOOST；連接升壓用電感 (22 μH) 到輸入電源。
- VIN_DC；輸入電源，接至少 4.7 μF 到地。
- VOC_SAMP：MPPT
- VREF_SAMP：MPPT。接 0.01-μF low-leakage 電容，儲存 VIN_DC 開始 regulated 的電壓。
- VSTOR：接升壓輸出電容，接至少 4.7 μF 加 0.1 μF 到地。要提供較大瞬間電流時，需要較大電容，但 Cold Start 會較久。
- VBAT：可接充電電池、超級電容、或傳統電容。
- VRDIV
- VBAT_OK
- VBAT_OV：VRDIV 和地之間的分壓，設定 VBAT 過電壓。需高於 VIN_DC，否則?
- OK_HYST
- OK_PROG
- LBUCK ：連接降壓用電感 (至少 4.7 μH) 作為輸出。
- VOUT：輸出電壓，接至少 22 μF 到地。
- VOUT_EN：
- VOUT_SET：VRDIV 和地之間的分壓，設定 VOUT 電壓。
Boost 輸入
Boost 是靠 VSTOR 1.8V 以上運作，可由 VBAT 充電，或 VIN_DC 達 600mV 啟動 Cold Start 來充 VSTOR。
| 上升 | VSTOR 電壓 | 下降 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5.5V | ||||||||||
| 停止充 VBAT ↑ | VBAT_OV | |||||||||
| VBAT_OV - VBAT_OV_HYST | ↓ 恢復充 VBAT | |||||||||
| 啟動負載 ↑ | VBAT_OK_HYST | |||||||||
| VBAT_OK | ↓ 停止負載 | |||||||||
| 開始充 VBAT ↑ | VBAT_UV + VBAT_UV_HYST | |||||||||
| | ||||||||||
| VBAT_UV | ↓ 斷開 VBAT 避免過放 | |||||||||
| 啟動 Main Boost ↑ | VSTOR_CHGEN | ↓ 停止 Main Boost | ||||||||
| GND | ||||||||||
：Cold Start 階段
- VSTOR 低於 VSTOR_CHGEN = 1.8V 時，且 VBAT 低於 VBAT_UV 無法對 VSTOR 充電時，VIN_DC 達 600mV 啟動 Cold Start。
- VSTOR 電壓達 VSTOR_CHGEN = 1.8V，Main Boost 啟動，VIN_DC 100mV 以上充 VSTOR。
- 接腳 EN 可關閉 Boost
- 過電壓保護 VBAT_OV 由電阻設定，等於 3/2 VBIAS (ROV2+ROV1)/ROV1，VBIAS 約 1.21V。ROV2+ROV1 建議不大於 13 MΩ。VBAT_OV_HYST 約 24mV。
- 低於 VBAT_UV 約 1.95V 時，強制斷開 VBAT。VBAT_UV_HYST 約 15mV。應該視為系統的 fail safe 機制，當 VSTOR 低於 VBAT_OK > VBAT_UV 時，系統負載就應該移除或降低。
- 過溫保護
- VBAT_OK, VBAT_HYST
- VBAT_OK_PROG = VBIAS (ROK2+ROK1)/ROK1
- VBAT_OK_HYST = VBIAS (ROK3+ROK2+ROK1)/ROK1
- VBIAS 約 1.21V。ROK3+ROK2+ROK1 建議不大於 13 MΩ。
MPPT
VOC_SAMP 接 VSTOR (high)：80% open circuit voltage
VOC_SAMP 接 low：50% open circuit voltage
VOC_SAMP 接外部電阻分壓
內部參考電壓 VREF_SAMP 透過外接電容 CREF 維持。
VREF_SAMP (還是 VOC_SAMP？) 接 MCU 產生的參考電壓做複雜控制。
問題：open circuit voltage 怎麼來？
Buck
VOUT = VBIAS (ROUT2+ROUT1)/ROUT1，VBIAS 約 1.21V OUT2+ROUT1 建議不大於 13 MΩ。
模組 CJMCU-2557：- 電路圖
- Boost 輸入：電感 22 μH，輸入電容 4.7 μF，儲存電容 0.22F + 10nF
- 充電：ROV1 = 887K, ROV2 = 1.1M，VBAT_OV = 3/2 x 1.21V (1100+887)/887 = 4.1V
- Buck 輸出：電感 10 μH，電容 22 μF，ROUT1 = 887K, ROUT2 = 1M，電壓 VOUT = 1.21V (1000+887)/887 = 2.6V
NT$725, 599+40
BQ25504
Ultra-low power boost converter with battery management，類似 BQ25570，但沒有 Buck 部份，Boost 運作電壓 > 130mV
- VREF_SAMP = VIN_DC(OpenCircuit) ROC1/(ROC1+ROC2)，ROC1+ROC2 = 20M
- VBAT_UV = VBIAS (RUV1+RUV2)/RUV1，RUV1+RUV2 = 10M
- VBAT_OV = 3/2 VBIAS (ROV1+ROV2)/ROV1，ROV1+ROV2 = 10M
- VBAT_OK_PROG = VBIAS (ROK1+ROK2)/ROK1
- VBAT_OK_HYST = VBIAS (ROK1+ROK2+ROK3)/ROK1，ROK1+ROK2+ROK3 = 10M
- VBIAS = 1.25V
- VSTOR 接負載
MPPT
一般太陽能電池的最大能量點大多落在太陽能電池 open-circuit voltage (OCV) 的固定分壓，典型是 80%。bq25504 每 16s 關掉充電 256ms，太陽能電池會回到 OCV 狀態，即使在弱光下也足夠把太陽能電池內部電容和輸入電容充到 OCV，此時 bq25504 取樣電阻分壓記錄在 CREF，作為參考電壓。符合條件是輸入電容大約為輸入電壓，太陽能電池內部電容很小，電流通常大於 20µA。如果太陽能電池內部電容大或輸出電流很小，需要計算較高的分壓。
https://www.ti.com/lit/an/slua632/slua632.pdf
模組 CJMCU-25504
- 電路圖
- 輸入電感 22 μH，輸入電容 4.7 μF + 0.1 μF。CSTOR 電容 4.7 μF + 0.1 μF。
- ROV1 = 5.90M+, ROV2 = 4.02M，VBAT_OV = 3/2 x 1.25V (5.90+4.02)/5.90 = 3.15V
- RUV1 = 5.60M+, RUV2 = 4.42M，VBAT_UV = 1.25V (5.60+4.42)/5.60 = 2.24V
- ROK1 = 4.42M+，ROK2 = 4.22M，ROK3 = 1.43M，VBAT_OK_PROG = 1.25V (4.42 + 4.22)/4.42 = 2.44V，VBAT_OK_HYST = 1.25V (4.42 + 4.22 + 1.43)/4.42 = 2.85V
- ROC1 = 10.0M + 5.60M，ROC2 = 4.42M，VOC_SAMP = 78%。接 VSTOR 停用 MPPT，接 GND 如果電源阻抗低。
- $440
模組 BQ25504 Solar Cell LiPo Charger
- 電路圖
- 輸入電感 22 μH，輸入電容 4.7 μF。CSTOR 電容 4.7 μF + 0.1 μF。
- ROV1 = 4.42M+, ROV2 = 5.62M，VBAT_OV = 3/2 x 1.25V (4.42+5.62)/4.42 = 4.26V
- RUV1 = 3.83M+, RUV2 = 6.12M，VBAT_UV = 1.25V (3.83+6.12)/3.83 = 3.25V
- ROK1 = 3.32M+，ROK2 = 6.12M，ROK3 = 0.542M，VBAT_OK_PROG = 1.25V (3.32 + 6.12)/3.32 = 3.55V，VBAT_OK_HYST = 1.25V (3.32 + 6.12 + 0.542)/3.32 = 3.76V
- ROC1 = 9.76M + 5.90M，ROC2 = 4.42M，VOC_SAMP = 78%。
- VBAT_OK 接 250mW 45V BJT BC847BLP4 和 4K7 驅動 0402 Green LED
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