當下的碎片化信息時(shí)代,隨著(zhù)碎片式內容的日益豐富,移動(dòng)設備的使用頻次越來(lái)越密集,一款集時(shí)尚輕薄的外形與快速充電于一身的充電設備,自然更得消費者青睞。所以, 更智能且支持快充的移動(dòng)電源方案便應運而生。
用戶(hù)通常都是在遠離電源的場(chǎng)合使用移動(dòng)設備如玩游戲、看視頻、發(fā)微信等,需要隨時(shí)隨處頻繁為移動(dòng)設備充電,這種需求促進(jìn)移動(dòng)電源市場(chǎng)的增長(cháng)。根據有關(guān)市場(chǎng)調研機構的預測,移動(dòng)電源的出貨量將從2016年的不到5億只增加到2019年的超過(guò)9億只,從而使得市場(chǎng)年均增長(cháng)率高達17.5%。TMR最新研究報告指出,預計到2022年,全球移動(dòng)電源市場(chǎng)規模將超過(guò)361億美元,2014-2022期間年復合增率高達25.9%。

圖1:移動(dòng)電源市場(chǎng)趨勢
在市場(chǎng)發(fā)展的不斷推動(dòng)下,僅僅具備簡(jiǎn)單的充電功能的移動(dòng)電源,已經(jīng)遠遠不能滿(mǎn)足消費者的期望, 而更智能的特性和更前沿的設計則是消費者的普遍期待,尤其是能使電池盡快充滿(mǎn)電的移動(dòng)電源,可將不便減至最小。安森美半導體高度集成的單芯片移動(dòng)電源方案LC709501F,可實(shí)現功能豐富且更具差異化特性的智能移動(dòng)電源產(chǎn)品,更智能且支持快充,幫助移動(dòng)電源供應商在市場(chǎng)競爭中處于有利地位。
開(kāi)創(chuàng )的功能:與移動(dòng)設備通信,于移動(dòng)設備顯示電池信息數據
相信很多消費者都有過(guò)因攜帶的移動(dòng)電源電量不足而無(wú)法為移動(dòng)設備充電的惱人經(jīng)歷。安森美半導體的智能充電控制器LC709501支持通過(guò)USB 2.0 全速主機控制器獲取移動(dòng)電源電池信息如1% 步進(jìn)剩余電量、電池溫度、電池電流及電池健康指標(電池充放電周期數),提供行業(yè)首款電池信息數據顯示App用于移動(dòng)設備,讓消費者通過(guò)移動(dòng)設備隨時(shí)知悉所攜帶的移動(dòng)電源的各項指標,大大提高用戶(hù)體驗。
如圖2所示,只要基于LC709501的移動(dòng)電源被連接到移動(dòng)設備如智能手機,創(chuàng )新的移動(dòng)電源應用程序就自動(dòng)啟動(dòng),移動(dòng)電源的詳細運行信息及關(guān)鍵參數將顯示在智能手機的屏幕,如移動(dòng)電源電池剩余電量及動(dòng)畫(huà)運行、移動(dòng)電源電池使用時(shí)間、剩下的充電時(shí)間、電池溫度、快充開(kāi)關(guān)按鈕等等,并且該方案還支持移動(dòng)電源供應商在該App界面顯示其公司Logo。

圖2:與智能手機的通信顯示電池健康和充電信息
系統架構簡(jiǎn)單且高度集成
傳統的移動(dòng)電源方案通常包括微控制器(MCU)、低壓降穩壓器(LDO)、USB檢測模塊和充電穩壓模塊等多個(gè)元件,需要大量的設計整合時(shí)間,以及軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間來(lái)處理邏輯和控制功能。安森美半導體新的單芯片方案LC709501F 將多個(gè)元件集成到單個(gè)封裝,減少元件數,節省約20%的空間,實(shí)現緊湊的、超薄的高性能系統,支持平臺設計,外置的FET還可擴展充電能力。該單芯片方案包括集成的電量計功能、可配置的I/O、LED驅動(dòng)器、I2C接口、USB 2.0全速主機控制器,和用于外部功率MOSFET的預驅動(dòng)器,提供領(lǐng)先業(yè)界的功率密度。

圖3:移動(dòng)電源之傳統方案架構對比安森美半導體方案架構
支持最新的快充標準
為加快充電速度,縮短充電時(shí)間,市場(chǎng)上產(chǎn)生了各種快速充電標準,其規格和充電速度及輸出功率如圖4所示。一般而言,輸出電流和輸出電壓越高,充電越快。安森美半導體的移動(dòng)電源方案LC709501可自動(dòng)檢測移動(dòng)設備的電池標準,并集成最佳充電方式選擇功能,通過(guò)更新固件支持最新的快速充電標準,如高通快速充電QC2.0和QC3.0等專(zhuān)有充電協(xié)議,并可通過(guò)額外的軟件支持USB PD和Type-C連接,資深用戶(hù)甚至可對LC709501F重新編程以實(shí)現定制的充/放電協(xié)議,通過(guò)改變外部MOSFET支持最大12V、2.5A(30W)的輸出功率等級。

圖4:快速充電標準概覽及比較
豐富的保護機制
移動(dòng)電源的安全問(wèn)題不容忽視,如若其保護機制的設計不合理,將有可能引發(fā)火災、爆炸等安全事故。安森美半導體的LC709501F提供過(guò)流檢測、過(guò)壓檢測、安全計時(shí)器和冗余電池保護等全面的保護機制,并采用一個(gè)熱敏電阻用于溫度監測,增強安全性。此外,其自適應充電算法能在兼顧電池健康狀態(tài)的同時(shí),實(shí)現最大化的電荷存儲容量,確保更長(cháng)的電池使用壽命。
能效測試
安森美半導體對LC709501F作了6組能效測試,6組數據的能效都超過(guò)90%,如圖5所示。

圖5:能效測試曲線(xiàn)
總結
安森美半導體打造的行業(yè)首款支持快充的智能單芯片移動(dòng)電源方案LC709501F,開(kāi)創(chuàng )了移動(dòng)電源與移動(dòng)設備通信的功能,可準確可靠地于屏幕顯示電池信息數據,提供全新的用戶(hù)體驗,具備智能特性以及同類(lèi)最佳的集成度,系統架構簡(jiǎn)單,有利于實(shí)現緊湊的、時(shí)尚輕薄的移動(dòng)電源,支持平臺設計,并兼容最新的快速充電標準,滿(mǎn)足消費者對隨時(shí)隨地為便攜式電子產(chǎn)品充電的需求,提供寬廣的功率和5 V、9 V甚或12 V工作的電壓輸出范圍,通過(guò)簡(jiǎn)單的FET選擇,最大充放電能力達30 W,全面的保護機制增強安全性并確保電池使用壽命。此外,為幫助移動(dòng)電源制造商加速產(chǎn)品上市進(jìn)程,安森美半導體還提供參考設計套件,最大限度地縮減設計人員重設計硬件的時(shí)間。 |