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通用快速充電：電池供電應(yīng)用的未來趨勢

日期：2020/8/1 16:44:23 作者：

如今，那些永遠(yuǎn)在線（always-on）的消費者希望隨時隨地為他們的可攜式電子產(chǎn)品充電。例如，我們經(jīng)�？吹铰每驮诘却菣C(jī)或乘坐火車時給手機(jī)、筆記本電腦和耳機(jī)充電。但是，由于每個裝置的充電方式不同，這些消費者必須攜帶不同的轉(zhuǎn)接器，并且記住哪個轉(zhuǎn)接器適用哪個裝置，是件相當(dāng)麻煩的事情。對于工程師而言，為了解決這樣的麻煩，他們的電池充電系統(tǒng)設(shè)計必須支持各種電力輸入源。

設(shè)計一個單芯片充電器IC來為不同配置和不同輸入電壓范圍的多個電池供電裝置充電是一個復(fù)雜的過程，因為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)接器不能與所有電池供電裝置兼容，且傳統(tǒng)USB轉(zhuǎn)接器的功率限制在5-15W，限制了它們將支持的可攜式電池供電裝置。

USB Type-C Power Delivery（USB PD）提供了一種有用的替代方案，可對各種應(yīng)用進(jìn)行快速有效地充電。USB PD的輸出電壓范圍可根據(jù)不同電池配置的電池供電裝置進(jìn)行調(diào)整，以利用USB PD的5-100W（20V/5A）功率譜（power spectrum）。

進(jìn)一步探討上面提到的旅客需要一個或多個充電裝置的例子，考慮到他們可能無法總是連接電源，理想的情況是，他們的電子裝置能夠很快充滿電，而且一旦充滿后，電池可以長時間使用。即使他們只有15分鐘的短暫時間來給電子裝置充電，這也足以讓電池續(xù)航數(shù)小時。

因此，為了滿足消費者的期望，設(shè)計工程師正在尋找具有以下功能的解決方案：
- 能夠簡化設(shè)計，同時實現(xiàn)通用充電，也就是能夠為具有不同配置（1到4節(jié)串聯(lián)電池）和不同輸入電壓的多電池供電裝置充電。
- 能夠延長電池續(xù)航時間并使用更大電池容量，為消費者提供更佳的體驗。
- 能夠有效充電，同時減少散熱，以更大幅度地減少充電器IC內(nèi)的功率損耗。
- 能夠保護(hù)輸入轉(zhuǎn)接器、電池和系統(tǒng)，免受級聯(lián)故障（cascade failure）的影響。

TI的新型升降壓電池充電器IC（包括BQ25790和BQ25792）利用USB PD輸入提高了靈活性，可在3.6-24V的輸入電壓范圍內(nèi)為一到四節(jié)串聯(lián)電池充電。這些升降壓充電器可以讓您自由選擇，評估單個充電器IC是否能作為緊湊、小尺寸的電池供電裝置（如手機(jī)、筆記本電腦、藍(lán)牙耳機(jī)或醫(yī)療設(shè)備）的更好設(shè)計選擇，而不須設(shè)計多個需要功率級的升壓或降壓以使應(yīng)用保持在安全的工作電壓范圍內(nèi)。

BQ25790和BQ25792利用低功耗充電器IC延長電池的運行時間，并在不使用應(yīng)用程序時盡可能節(jié)省電池電量。除了低功耗外，充電器還配有一個充電定時器，它可以在正常充電周期的基礎(chǔ)上進(jìn)行額外充電，從而確保電池可以充到更大容量。

對于需要長時間運行、快速高效充電和緊湊設(shè)計的電源設(shè)計，USB PD充電具有高靈活性，可在保持低物料清單和縮減整體解決方案尺寸的同時為各種應(yīng)用充電。如要了解更多在設(shè)計時考慮功率密度和低靜態(tài)電流的信息，請參考以下的其他資源。

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