支持双向充放电的高效Buck-Boost控制器——TMI5810

传统方案下，MCU需要分别控制“充电电路”和“放电电路”的功能模块实现电池包充放电，整个过程相当复杂，电路设计也比较繁琐。

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

审核编辑：汤梓红