ZHCAAH9A September 2020 – March 2022 BQ769142 , BQ76942 , BQ76952

4 電荷泵（和 FET 導(dǎo)通）

BQ76952 使用電荷泵提供高于 BAT+ 的電壓，以導(dǎo)通系統(tǒng)中使用的高側(cè) N 溝道 MOSFET。電荷泵的飛跨電容器在內(nèi)部，電荷存儲在器件外部的 CP1 電容器中。CP1 是 CHG 和 DSG 驅(qū)動器的電源。在圖 4-1 至圖 4-4 中，BQ76952 已設(shè)為 SHUTDOWN 模式，由 TS2 信號喚醒。當(dāng)電荷泵達(dá)到特定電壓時(shí)，它將關(guān)斷，直到電壓下降后才會再次運(yùn)行。CP1 電壓通常會產(chǎn)生紋波，先是緩慢下降，然后是快速上升。在圖 4-1 中，留意 FET 導(dǎo)通前的緩慢循環(huán)和 FET 導(dǎo)通后的更快紋波，以及 R_GS 電阻器的負(fù)載和附加示波器探頭負(fù)載的增加。圖 4-2 展示了低電壓下電荷泵升壓的更多細(xì)節(jié)。正常電壓下，電荷泵電壓的上升時(shí)間較長，如圖 4-3 所示。使用較大的 CP1 電容器也會延長上升時(shí)間，如圖 4-4 所示。注意，在 FET 導(dǎo)通時(shí)，電荷泵仍在轉(zhuǎn)換。對于 BQ769x2 系列器件，不建議使用大于 2.2μF 的 CP1 電容器。

圖 4-1 電荷泵和 FET 導(dǎo)通，低電壓，470nF

圖 4-2 電荷泵啟動，低電壓，470nF

圖 4-3 電荷泵啟動，正常，470nF

圖 4-4 電荷泵啟動和 FET 導(dǎo)通，2μF CP1 電容

CP1 信號啟動時(shí)的圓形形狀表明電荷泵可以在較低的電壓下產(chǎn)生更多電流。CP1 是高側(cè) FET 驅(qū)動器的電源。當(dāng) CHG 或 DSG 導(dǎo)通時(shí)，CHG 和 DSG 使 FET 導(dǎo)通的電流來自 CP1 電容器。由于理想開關(guān)電荷的近似值不會丟失，且導(dǎo)通前 CP1 電容器上的電荷在導(dǎo)通后分布在 CP1 和 FET 柵極電容之間，

Equation1. Q = V1 x C_CP1 = V2 x (C_CP1 + (N x Ciss))

所以導(dǎo)通后的電壓將是初始電壓的一個(gè)比值。

Equation2. V2 = V1 x C_CP1/ (C_CP1 + (N x Ciss))

其中

V1 是導(dǎo)通 FET 之前的電荷泵電壓
V2 是導(dǎo)通 FET 之后的電荷泵和 FET 柵極電壓
C_CP1 是電荷泵電容器
N 是 FET 開關(guān)的次數(shù)
Ciss 是所用 FET 的柵極電容

電荷泵需要時(shí)間來補(bǔ)充傳輸?shù)綎艠O的電荷，并將電壓恢復(fù)到穩(wěn)定的 CP1 電壓范圍。圖 4-5 展示了使用 470nF C_CP1 并導(dǎo)通 24 個(gè) CSD19536KCS FET 時(shí)，電荷泵電壓下降。圖 4-6 展示了使用 2μF C_CP1 并導(dǎo)通同樣 24 個(gè) FET 時(shí)，電荷泵電壓下降的幅度更小。

圖 4-5 CP1 下降，24 個(gè) FET，C_CP1 470nF

圖 4-6 CP1 下降，24 個(gè) FET，C_CP1 2μF