アプリケーション

以下のアプリケーション例では、nPM1100およびnRF5xワイヤレス・システムオンチップ(SoC)を使用しています。 任意のUSBを搭載したnRF52またはnRF53シリーズデバイスは、このアプリケーションと同じ方法で設定することができます。 USBを搭載していないデバイスを使用する場合や、その他の設定については、リファレンス回路を参照してください。

例示されるアプリケーションは、以下の設定と機能を持つ設計用です:

• nPM1100 BUCKレギュレータがnRF5xデバイスに電力を供給
• USB電流制限のネゴシエーション
• SoC GPIOを使用した充電状態の監視
• ICHGとVTERMの設定
• バッテリーパック内のNTCサーミスタ
• 出荷モード
• バッテリー監視回路と低バッテリー表示LED(これにはデバイスがバッテリー電圧をサンプリングする必要がありますが、ソフトウェアについてはここでは説明しません)

回路図

BUCKからの供給

nRF5xは、1.8VでnPM1100のVOUTBによって供給されます。 バックモード(MODE)はGPIOを介して制御されます。

アプリケーションはVBATから直接電力を供給されるべきではありません。 なぜなら、バッテリー充電プロセスを乱す可能性があり、充電器からの誤った動作を引き起こすかもしれないからです。 代わりに、VOUTBおよび/またはVSYSを使用してアプリケーションに電力を供給すべきです。

USBポート検出と交渉

nRF5xはUSBホストに接続することができます。

nPM1100ポート検出後、ポート交渉を行うことができます。 アプリケーション例では、nRF5xデバイスとnPM1100の両方がUSBに接続されています。 nPM1100はSDPまたはCDP/DCPを検出します。 SDPが検出された場合、USBデバイスはVBUSからより高い電流をUSBホストと交渉することができます。

• D+ピンとD-ピンはnPM1100とnRF5xの両方に接続されています。nRF5x SoCはUSBポートを有効にする前に、nPM1100がポート検出を完了するまで待つ必要があります。VBUS接続後のポート検出時間については、USBポート検出とVBUS電流制限を参照してください。
• nRF5xのGPIOはISETピンに接続され、交渉後にVBUS電流制限を設定します。CDPまたはDCPが検出されると、ISETの状態に関係なく自動的に500mAの制限が設定されます。
• VBUSはnPM1100とnRF5xの両方に供給され、nPM1100のSYSREGとnRF5xのVBUSレギュレータに電力を供給します。

詳細な説明についてはUSBポート検出とVBUS電流制限を参照してください。

CHGピンとERRピン

CHGピンとERRピンは、充電状態とエラー状態を示します。 充電状態表示(CHG)および充電エラー状態表示(ERR)と充電器のエラー状態を参照してください。

終了電圧と電流

終了電圧は、VTERMSETピンを介して 4.2V に設定されています。 終了電圧(VERTMSET)を参照してください。

充電電流は、ICHGピンに1.5kΩ(1%)の抵抗器を設置することで 200mA(±10%)に設定されています。 充電電流制限(ICHG)を参照してください。

NTC設定

NTCピンは外部のNTCサーミスタに接続されており、バッテリーパックに熱結合して配置する必要があります。 詳細についてはNTCサーミスタによるバッテリー熱保護(NTC)を参照してください。

出荷モード

出荷モードは、SHIPACTピンのプローブポイントを持つオフボード回路によって製造時に有効化されます。 出荷モードを解除するための外部ボタンが回路内にあります。 ボタンの代わりに別の回路がある場合、必要な期間SHIPHLDピンを低く引き下げることができる任意の信号をその回路に接続することができます。 シップモードの使用を参照してください。

バッテリーモニターと定電圧インジケーター

バッテリー監視回路により、nRF5xのADCでバッテリー電圧をサンプリングすることが可能です。

トランジスタは抵抗分割器を通じてバッテリー電圧の感知を可能にします。 サンプリングしていない時、トランジスタはGNDへの電流漏れを防止します。 この回路は、バッテリー電圧上のアナログ入力ピンの電圧範囲がnRF5x GPIOおよびADCによって要求される限界内にあることを保証するように設計されています。 2.8V から 4.2V のバッテリー電圧は、サンプリング用にP0.xxで 360mV から 540mV にスケールダウンされます。

もしnRF5x上のソフトウェアがnPM1100上のバッテリーが低いと判断した場合、Low Bat LEDはGPIO経由で点灯させることができます。 この回路はLEDの電流をVSYSから供給します。 ブラウンアウトリセットが発生した時にCHARGERがバッテリーから隔離するため、VBAT$_{BOR}$以下にVBATが下がった後はVSYSは供給されません。 パワーオンリセット(POR)およびブラウンアウトリセット(BOR)を参照してください。