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TI单芯片升降压电池充电控制器 ICO提升充电效率

时间:2017-08-03 来源:21ic 作者:蒋思莹

Type—C自问世以来,经历过了风口浪尖上的2015年,经历过了“默默无闻”的2016年,而今再看Type—C的发展,才发现原来它已以纯熟的技术出现在了我们的生活当中。Type—C的蓬勃发展,也促使了与之相关的充电器IC的技术更新。就此,TI推出单芯片降压- 升压电池充电控制器,支持USB Type-C和USB电力输送(PD)。

TI本次推出的一对适用于1至4节设计、具高度弹性的单晶片降压-升压型电池充电控制器——bq25703A和bq25700A——支持I2C和SMBus接口,该两款新型充电控制器皆采用全新的高级电池算法,可通过最大功率点跟踪技术使电池充电智能化,实现全功率输出。bq25703A和bq25700A同步充电控制器可透过USB Type-C和其它USB埠为笔记型电脑、平板、行动电源、无人机和智慧家居应用等终端设备提供高效的充电。

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输入电流优化提升充电效率

随着USB-PD控制芯片应用已经越来越广泛,USB Type-C正反都可插拔的便利性设计,使得这两种接口已被各类消费电子产品选为电源供应器,如平板计算机、智能型手机,也包括外围配件如移动电源等。加之,Type-C采用大电流输入以加快充电速度,使得研发人员开始思考应该如何解决电池充电控制器的散热问题。

TI电池管理产品中国市场和应用部门经理文司华博士介绍道:“电池充电控制器会在工作时产生一定热量,这个热量有一部分来源于开关损耗,所以,TI采用高效率转化方案来解决散热问题。”在如何提高效率减少热损耗方面,TI特有的输入电流优化(ICO)算法功不可没,ICO算法可自动检测输入功率的最大电容以优化电源,同时保持系统和充电电流的一致性,以确保利用最大输入功率。

由于电源电流能力在许多应用中是未知的,所以在USB应用程序中,第三方适配器可能不符合标准电流额定值。而在在高阻抗、可变电压电源中,实时了解最大功率能力至关重要。因而,TI利用ICO方法检测源能力,以实现未知电源电流的最大输入功率,验证适配器的额定功率以确保无过载安全运行。

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以无人机高耗电产品为例,根据功率电平和电池容量,大多数无人机每次充电后可以飞行6到30分钟。由此,用户会使用备用电池来完成飞行任务,然而这些备用电池规格不一。为了兼容具有不同电压和功率电平的电源,多元电池组系统很有必要使用降压升压充电器 。bq25703A和bq25700A支持高达6.35A的充电电流,并具有广泛的保护功能,包括有助于从各种适配器获得最大功率的输入电流优化。除此之外,无人机应当在不同的温度条件下进行操作和充电。bq25703A和bq25700A提供了从-40°C到85°C之间±0.6%的电池充电调节精度。这种高水平的充电精度也能够确保电池在温度范围内获得最佳充电。

bq25703A和bq25700A的特性和优点

输入源灵活性:USB功率输出兼容性提供3.5 V至24 V的输入电压范围,设计人员可以使用多个端口,包括USB 2.0、USB 3.0和USB Type-C。

宽USB On-Go-Go(OTG)输出兼容性 :支持5 V至20 V的输入就绪设备,并可为USB OTG提供可调输出。

不同模式之间的无缝转换:确保1S至4S输出及降压和升压操作之间的有效转换,无任何死区。

紧凑型配置:新的电池充电算法和智能检测功能,使bq25703A和bq25700A支持宽输入和输出电压范围和更紧凑的适配器设计。

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