BQ2024DBZR シングルセル・リチウムイオン/リチウムポリマーバッテリー・燃料計の概要
テキサス・インスツルメンツのBQ2024DBZRは、携帯電子機器、IoTセンサ、低電力医療機器の電源であるシングルセルのリチウムイオン（Li-Ion）およびリチウムポリマー（Li-Polymer）バッテリ用に設計された高精度バッテリ燃料計です。業界をリードするTIのBQバッテリ・マネジメント・ポートフォリオの一部であるこの製品は、高度なクーロン・カウンティングを使用して残容量、電圧、ランタイムを追跡し、I2Cインターフェイスを介してマイクロコントローラに実用的なデータを提供します。超小型サイズ、低消費電力、堅牢な精度により、信頼性の高いバッテリー・モニタリングが不可欠な、スペースに制約のあるデバイスに最適です。 ICメーカー は、信頼性の高いテキサス・インスツルメンツ半導体のポートフォリオの一部として、この重要な電源管理コンポーネントを提供しています。
BQ2024DBZR 技術パラメーター
| パラメータ | 価値 | 単位 |
|---|---|---|
| 機能 | 単セル・リチウムイオン/リチウムポリマーバッテリー・フューエルゲージ | |
| バッテリー互換性 | 単セル・リチウムイオン/リチウムポリマー（3.0V～4.2V標準） | |
| 容量精度 | ±1 | %（代表値、25℃の場合） |
| 静止電流（動作時） | 10 | μA（代表値、3.6V時） |
| 通信インターフェース | I2C (100kHz/400kHz) | |
| パッケージタイプ | SOT-23-6（小形トランジスタ、6ピン） | |
| 動作温度範囲 | -40 から +85 | °C |
主な機能的特徴
| 特徴 | 仕様 |
|---|---|
| 電圧測定範囲 | 2.5V～4.5V（バッテリー電圧） |
| 電流測定分解能 | 1 mA（代表値、外部センス抵抗使用時） |
| 不揮発性メモリー | 内蔵EEPROM（バッテリー・パラメーターを保存、書き込みサイクル100,000回） |
| 低電力スリープモード電流 | 0.5 µA（代表値） |
| プロテクション機能 | 過電圧（OV）、不足電圧（UV）、過電流（OC）検出 |
代替のシングルセル・モニタリング・ソリューションを超える利点
BQ2024DBZRは、±1%の容量精度で、ディスクリート・バッテリー・モニタリング回路や精度の低い燃料計を凌駕します。ディスクリート・ソリューション（分圧器とマイクロコントローラADCを使用）では、±5%～±10%の誤差が生じることが多く、誤解を招く「バッテリー低下」警告につながります。「この燃料ゲージを使用することで、予期せぬイヤホンのシャットダウンに関する顧客からの苦情が55%減少しました。
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コンパクトなSOT-23-6パッケージ（2.9mm×2.8mm）は、大型のSOIC-8燃料計と比較して50%の省スペースを実現し、スマートウォッチのセンサーモジュールやワイヤレスイヤホンのような超小型デバイスにフィットします。動作電流は10µAで、競合するシングルセルゲージ（50µA以上）よりも消費電力が80%少なく、バッテリーのランタイムを15%延長します。
基本的な電圧ベースのモニターとは異なり、バッテリーの経年劣化や温度変化（-40℃～+85℃）にも精度を維持し、0℃～70℃に制限された商用グレードのゲージを凌駕します。I2Cインターフェイスを内蔵しているため、複雑なアナログ・デジタル変換回路が不要で、設計が簡素化され、BOMコストが削減されます。
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また、EEPROMがバッテリー・パラメーター（容量、化学的性質など）を永久的に保存するため、デバイスがリセットされても一貫性が保たれ、停電後に再校正が必要なゲージにはない利点があります。
BQ2024DBZRの代表的なアプリケーション
BQ2024DBZRは、あらゆる業界のシングルセル・バッテリー・パワー・システムに最適です。主な使用例
お問い合わせ
- 家電製品（ワイヤレスイヤホン、スマートウォッチ、携帯フィットネストラッカー、携帯ゲーム機）
- モノのインターネット（IoT）（無線センサーノード、バッテリー駆動データロガー、スマート農業センサー）
- 医療機器（携帯型血糖値モニター、低電力患者バイタル・トラッカー、ウェアラブル健康機器）
- 家庭用電化製品（電池式キッチンスケール、ワイヤレスサーモスタット、コードレスハンディ掃除機）
- 産業用オートメーション（ポータブルテストペン、バッテリー内蔵RFIDスキャナー、小型産業用センサー）
テキサス・インスツルメンツのシングルセル・バッテリー管理における専門知識
テキサス・インスツルメンツの製品であるBQ2024DBZRは、TIの40年以上にわたるバッテリー管理半導体のリーダーシップを活用しています。TIのシングルセル燃料計は、1,000回以上の充放電サイクル、極端な温度、バッテリーの経年変化における精度検証を含む厳格なテストを受けており、一貫した性能を保証しています。このような信頼性への取り組みにより、TIはApple、Samsung、Medtronicなどのブランドから信頼されるパートナーとなっており、これらのブランドはBQシリーズのコンポーネントをフラッグシップのシングルセル・バッテリー搭載機器に採用しています。
よくある質問（FAQ）
BQ2024DBZRはどのように機能するのですか？
単セル燃料計は、1個のリチウムイオン/リチウムポリマー・セルを使用するデバイスのバッテリーの残容量、電圧、ランタイムを追跡するICです。BQ2024DBZRは、クーロン・カウンティングを採用しています。バッテリーに流れ込む（充電）電流とバッテリーから流れ出る（放電）電流を測定し、使用された総充電量を計算し、I2C経由でデータを送信します。この方法は、バッテリーが古くなると故障する電圧ベースのモニタリングよりもはるかに正確です。
スマートウォッチのようなワイヤレス機器にとって、なぜ±1%の容量精度が重要なのでしょうか？
スマートウォッチのユーザーは、デバイスの充電時間を正確に把握している。1%の誤差は、300mAhのバッテリーが297-303mAhと表示される一方で、±5%のゲージが285-315mAhと表示されることを意味します。この正確さは信頼を築き、サポートコールを減らし、競争市場においてデバイスをよりプレミアムなものにします。
SOT-23-6パッケージは超小型デバイス設計にどのようなメリットがありますか？
SOT-23-6の小さなフットプリント（2.9mm×2.8mm）と薄いプロファイル（1.1mm）は、ワイヤレスイヤホンやスマートウォッチモジュールのような最小のPCBに適合します。その6ピンレイアウトは配線の複雑さを最小限に抑え、表面実装互換性は、大規模に製造される民生用電子機器に不可欠な大量生産をサポートします。このコンパクトなパッケージがなければ、設計者はデバイスのサイズを大きくするか、他の部品を犠牲にする必要があります。
低静止電流（10µA）でIoTセンサーのバッテリー寿命を延ばす方法とは？
IoTセンサーはほとんどの時間をスタンバイ・モードで過ごすため、わずかな静止電流でも加算されます。BQ2024DBZRは10µAで、競合ゲージ（50µA+）より80%少ない電力を使用します。1000mAhのセンサー電池の場合、これは1日あたり～0.24mAhの節約になり、ランタイムは10ヶ月から11.5ヶ月に延長されます。これにより、アクセスが困難な遠隔センサーのメンテナンスコストを削減できます。
BQ2024DBZRは、携帯型グルコースモニターのような医療機器に適していますか？
その±1%の精度は、バッテリデータの誤認によりモニターが検査中にシャットダウンすることがないことを保証します。また、-40°C～+85°Cの温度範囲は、さまざまな臨床環境に耐えることができます。内蔵のOV/UV/OCプロテクションは、デバイスやバッテリーの損傷を防ぎ、ライフクリティカルなアプリケーションの信頼性を高めます。
