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通用快速充电：电池供电应用的未来趋势

日期：2020/8/1 16:44:23 作者：

如今，那些永远在线（always-on）的消费者希望随时随地为他们的可携式电子产品充电。例如，我们经常看到旅客在等待登机或乘坐火车时给手机、笔记本电脑和耳机充电。但是，由于每个装置的充电方式不同，这些消费者必须携带不同的转接器，并且记住哪个转接器适用哪个装置，是件相当麻烦的事情。对于工程师而言，为了解决这样的麻烦，他们的电池充电系统设计必须支持各种电力输入源。

设计一个单芯片充电器IC来为不同配置和不同输入电压范围的多个电池供电装置充电是一个复杂的过程，因为传统转接器不能与所有电池供电装置兼容，且传统USB转接器的功率限制在5-15W，限制了它们将支持的可携式电池供电装置。

USB Type-C Power Delivery（USB PD）提供了一种有用的替代方案，可对各种应用进行快速有效地充电。USB PD的输出电压范围可根据不同电池配置的电池供电装置进行调整，以利用USB PD的5-100W（20V/5A）功率谱（power spectrum）。

进一步探讨上面提到的旅客需要一个或多个充电装置的例子，考虑到他们可能无法总是连接电源，理想的情况是，他们的电子装置能够很快充满电，而且一旦充满后，电池可以长时间使用。即使他们只有15分钟的短暂时间来给电子装置充电，这也足以让电池续航数小时。

因此，为了满足消费者的期望，设计工程师正在寻找具有以下功能的解决方案：
- 能够简化设计，同时实现通用充电，也就是能够为具有不同配置（1到4节串联电池）和不同输入电压的多电池供电装置充电。
- 能够延长电池续航时间并使用更大电池容量，为消费者提供更佳的体验。
- 能够有效充电，同时减少散热，以更大幅度地减少充电器IC内的功率损耗。
- 能够保护输入转接器、电池和系统，免受级联故障（cascade failure）的影响。

TI的新型升降压电池充电器IC（包括BQ25790和BQ25792）利用USB PD输入提高了灵活性，可在3.6-24V的输入电压范围内为一到四节串联电池充电。这些升降压充电器可以让您自由选择，评估单个充电器IC是否能作为紧凑、小尺寸的电池供电装置（如手机、笔记本电脑、蓝牙耳机或医疗设备）的更好设计选择，而不须设计多个需要功率级的升压或降压以使应用保持在安全的工作电压范围内。

BQ25790和BQ25792利用低功耗充电器IC延长电池的运行时间，并在不使用应用程序时尽可能节省电池电量。除了低功耗外，充电器还配有一个充电定时器，它可以在正常充电周期的基础上进行额外充电，从而确保电池可以充到更大容量。

对于需要长时间运行、快速高效充电和紧凑设计的电源设计，USB PD充电具有高灵活性，可在保持低物料清单和缩减整体解决方案尺寸的同时为各种应用充电。如要了解更多在设计时考虑功率密度和低静态电流的信息，请参考以下的其他资源。

查询进一步信息，请访问官方网站