通用快速充電：電池供電應(yīng)用的未來趨勢
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如今，那些“永遠(yuǎn)在線”的消費者希望隨時隨地為他們的便攜式電子產(chǎn)品充電。例如，我們經(jīng)?？吹铰每驮诘却菣C或乘坐火車時給手機、筆記本電腦和耳機充電。但是，由于每個設(shè)備的充電方式不同，這些消費者必須攜帶不同的適配器，并且記住哪個適配器適用哪個設(shè)備是件相當(dāng)麻煩的事情（請參見圖1）。對于為了解決這一麻煩的工程師來說，他們的電池充電系統(tǒng)設(shè)計必須支持從各種輸入源充電。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202007/415047.htm
圖1：使用不同的輸入源和適配器充電
為什么考慮使用USB Type-C PD充電？
設(shè)計一個單芯片充電器集成電路（IC）來為不同配置和不同輸入電壓范圍的多個電池供電設(shè)備充電是一個復(fù)雜的過程，因為傳統(tǒng)適配器不能與所有電池供電設(shè)備兼容，且傳統(tǒng)USB適配器的功率限制在5-15 W，因此限制了它們將支持的便攜式電池供電設(shè)備。
如圖2所示，USB Type-C?供電（USB PD）提供了一種有用的替代方案，可對各種應(yīng)用進行快速有效的充電。USB PD的輸出電壓范圍可根據(jù)不同電池配置的電池供電設(shè)備進行調(diào)整，以利用USB Pd的5 W至100 W（20V/5A）功率譜。
進一步說說上面提到的旅客給一個或多個設(shè)備充電的例子，考慮到他們可能無法總是連接電源，理想的情況是，他們的設(shè)備能夠很快充滿電，而且一旦充滿后，電池可以長時間使用。即使他們只有15分鐘的短暫停留時間來給設(shè)備充電，這也足以讓電池續(xù)航數(shù)小時。
圖2: USB PD實現(xiàn)通用快速充電
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——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個電池供電設(shè)備充電。
● 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，以更大限度地減少充電器IC內(nèi)的功率損耗。
● 能夠保護輸入適配器、電池和系統(tǒng)免受級聯(lián)故障的影響。
TI的新型降壓-升壓電池充電器IC（包括 BQ25790 和 BQ25792 ）利用USB PD輸入提高了靈活性，可在3.6 V至24 V的輸入電壓范圍內(nèi)為1S-4S電池充電。這些降壓-升壓充電器可以讓您自由選擇單個充電器IC是否是緊湊、小尺寸的電池供電設(shè)備（如手機、筆記本電腦、藍(lán)牙耳機或醫(yī)療設(shè)備）的更好設(shè)計選擇，而不是設(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)上進行額外充電，從而確保電池可以充電到更大容量（見表1）。
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小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，請查看下面的其他資源。
參數(shù) | 可編程性 | 分辨率 | 默認(rèn) |
充電 電壓 | 3 V-18.8 V | 10 mV | 4.2V (一節(jié)電池串聯(lián)[s]),8.4V (2s),12.6V (3s), 16.8V (4s) |
充電 電流 | 50 mA-5 A | 10 mA | 2A (1s), 2A (2s), 1A (3s), 1A (4s) |
OTG 電壓 | 2.8 V-22 V | 10 mV | 5 V |
OTG 電流 | 120 mA-3.32 A | 40 mA | 3 A |
預(yù)充電 電流 | 40 mA-2 A | 120 mA | |
結(jié)束 電流 | 40 mA-1 A | 200 mA | |
充電 定時器 | 禁用，15分鐘， 0分鐘，45分鐘 | ||
表1： BQ25790 和 BQ25792 上包括的可編程功能
其他資源
● 閱讀技術(shù)文章“ 通過降壓-升壓充電和USB Type-C PD技術(shù)更大程度地提高功率密度 ”
● 觀看視頻，“ 通用快速充電能帶來什么？ ”
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