如今,那些“永遠在線(xiàn)”的消費者希望隨時(shí)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(chē)時(shí)給手機、筆記本電腦和耳機充電。但是,由于每個(gè)設備的充電方式不同,這些消費者必須攜帶不同的適配器,并且記住哪個(gè)適配器適用哪個(gè)設備是件相當麻煩的事情(請參見(jiàn)圖1)。對于為了解決這一麻煩的工程師來(lái)說(shuō),他們的電池充電系統設計必須支持從各種輸入源充電。
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?
設計一個(gè)單芯片充電器集成電路(IC)來(lái)為不同配置和不同輸入電壓范圍的多個(gè)電池供電設備充電是一個(gè)復雜的過(guò)程,因為傳統適配器不能與所有電池供電設備兼容,且傳統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,可對各種應用進(jìn)行快速有效的充電。USB PD的輸出電壓范圍可根據不同電池配置的電池供電設備進(jìn)行調整,以利用USB Pd的5 W至100 W(20V/5A)功率譜。
圖2: USB PD實(shí)現通用快速充電
進(jìn)一步說(shuō)說(shuō)上面提到的旅客給一個(gè)或多個(gè)設備充電的例子,考慮到他們可能無(wú)法總是連接電源,理想的情況是,他們的設備能夠很快充滿(mǎn)電,而且一旦充滿(mǎn)后,電池可以長(cháng)時(shí)間使用。即使他們只有15分鐘的短暫停留時(shí)間來(lái)給設備充電,這也足以讓電池續航數小時(shí)。
因此,為了滿(mǎn)足消費者的期望,設計工程師正在尋找具有以下功能的解決方案:
- 能夠簡(jiǎn)化設計,同時(shí)實(shí)現通用充電——能夠為具有不同配置(1到4節串聯(lián)電池)和不同輸入電壓的多個(gè)電池供電設備充電。
- 能夠延長(cháng)電池續航時(shí)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(shí)減少散熱,以更大限度地減少充電器IC內的功率損耗。
- 能夠保護輸入適配器、電池和系統免受級聯(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(gè)充電器IC是否是緊湊、小尺寸的電池供電設備(如手機、筆記本電腦、藍牙耳機或醫療設備)的更好設計選擇,而不是設計多個(gè)需要功率級的升壓或降壓以使應用保持在安全的工作電壓范圍內。
BQ25790和BQ25792利用低功耗充電器IC延長(cháng)電池的運行時(shí)間,并在不使用應用程序時(shí)盡可能節省電池電量。除了低功耗外,充電器還配有一個(gè)充電定時(shí)器,它可以在正常充電周期的基礎上進(jìn)行額外充電,從而確保電池可以充電到更大容量(見(jiàn)表1)。
表1:BQ25790和BQ25792上包括的可編程功能
對于需要長(cháng)時(shí)間運行、快速高效充電和緊湊設計的電源設計,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(shí)為各種應用充電。如要了解更多在設計時(shí)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。