二 TI 快速充电解决方案

大家好

今天的第二部分的话

主要是讲 TI 在高压快充这一块的一个解决方案

大家可以在下一页里面可以看得到

就是说，实际上在整个的快充的系列里面

TI 已经做了很多的料号

那大概我们做一个分类的话

大概是三个部分

那第一个部分的话

就是我们一些这个性价比比较高的产品

就是它主要是主打 5V 的 adapter

就是它主要是主打 5V 的 adapter

包括就是这个主要就是我们的 bq2429x 这个系列

第二代就是第二个就是说

它是可以主打得高压快充

最高是多少做到 4.5A

就是我们非常有名的 bq2419x 这个系列

现在最新的是我们的 Maxcharge 这个系列

那 Maxcharge 的话

它最大的优点是

它有把我们就是快速充电的这个协议

放到我们 IC 里面去

因为大家都知道

如果快速充电和 5V 的充电

这两个之间如果没有一个协议能做一个区分的话

实际上是对整个系统是很危险的

实际上是对整个系统是很危险的

所以我们在我们的 bq2589x 这个系列里面

都把现在的市面上比较流行的包括

QC2.0、MTK PE+ 的协议

包括 TI 自己的 Maxchange 协议

都有放到这个 IC 里面去的

而且我们这整个系列有一个很大的优点

就是说全部都是用 QFN 的风格

而且都是 Pin to Pin 兼容的

在这一页里面主要给大家介绍一下

我们 bq2589x 的一个特点

其实这几个特点的话主要有以下几点

第一点就是说我们 IC 的这个就是架构

实际上是跟我们之前这个 2419x 是非常吻合的

里面的那个 IP 基本上都是保持一致的

那第二个是说

在 2419x 的基础上

实际上是我们在这个 IC 上

实际上是做了很多的优化

刚才讲到第一点是说

刚才讲到第一点是说

我们实际上是有把我们高压快充的协议做进去

第二点是说我们整个的充电效率

其实是比 2419x 又有一个很大的提升

这个主要体现在我们内部 MOS 管的一些设计上面

会有一些很大的变化

那还有另外一个很大的区别

就是说我们在这个里面实际上是加了一个 7-bit 的 ADC

那这样就变成是我们 charge IC

实际上一直能够 monitor 到很多地方的变化

举个例子像充电电流

像输入电压、系统电压、电池电压甚至包括温度

我们的这个 charge IC 里面甚至都是能读出来的

而且都能够通过 I2C 能够上报到你的系统上面去

这样的话可以做到一个非常有效的实时的一个检测

刚才我们一直在提这个充电协议

这里也给大家稍微补充一下

我们现在看到的一个比较流行的充电协议

实际上现在流行的话主要就是三家

一个是 QC2.0

还有一个 MTK PE+

另外还有 TI 的那个 Maxcharge

实际上这里面主要是分两个类型

第一个类型就是说像 QC2.0 这样的

甚至包括 TI 的 Maxcharge

实际上都是用 D+/D- 来做通讯的

它的这个通讯的话

你可以看的到

下面这里有一个表

它这个就是 QC2.0 的一个标准的

就是通过 D+/D- 的一些变化

然后让 adapter 和手机之间能做一个通讯

这样的话可以给到一个合适的电压

举个例子就像 12V 还是 9V 或者说还是默认的 5V

那另外一个方式就是说 MTK 的这种方式

就像 PE+ 或者说是 PE2.0+

这个方式的话

它其实它用的方式是用的那个输入电流的一个变化

一个 pulse

但大家可以看到就是下面这张图

这个其实就是输入电流的波形

实际上在 MTK 在它的定义里面实际上定义了很多严格的标准

你看到它是有一个 pattern 的要求的

100ms 高然后 100ms 低

然后后面还有一些具体的要求

只有满足这个要求的情况下

它才会做一个电压的上升的一个动作

所以只有你的 adapter 能识别到这个电流的变化

你才能做升压的一个动作

所以这个属于 MTK 的一个玩法

它这个玩法的话比较好的地方就是说

在 adapter 的那一端比较简单

它的用 single IC 的方式来实现这个 total 的一个 solution

那再跳到我们具体的一个 IC 的内部

大家可以看到

首先就是我们这个 charge IC 还是一个非常典型的

带 power path 的一个 charge 的一个架构

我们有四个 MOS 管对吧

那首先第一个 Q1 管的话

这个作用主要是为了防止一个从电池到系统这边的一个倒灌

因为你注意到 Q2 的这个方向

是可以让电流电压从 SW 灌到 PMID 这个点的

就说你这个 Q1

如果没有在这里的话

会有 potential risk

也就是说

在有些情况下

你可能这个电压反灌到 PMID 上去了

所以说这个 Q1 管的作用主要是防止倒灌

那 Q2、Q3 的话

主要是我们的一个 buck 的一个 converter

这个是 charger IC 里面的一个非常重要的一个点

另外还有一个 Q4

这个是做路径管理的

大家可以看到

在这里面我们有一个非常新颖的一个点

就是我们这个 Rdson 做的非常非常小

只有 11mΩ

其实在我们最新的 IC 里面

现在这个也可以做到更小

可以做到 5mΩ

这个基本上是业界最低最低的水平

另外还有几个部分也给大家 highlight 一下

第一个就是说

我们这个 2589x 的话

它是带 D+/D- 的

我刚才也讲到就是说 QCE

QCE 这个协议是要通过的 D+/D- 去做通讯的

所以我们这个是有把这个 QCE 的协议包进去

所以我们这上面是有 D+/D- 的 pin 脚

能够连到你的 adapter 那边

然后通过跟 adapter 来做那个实时的一个通讯

来调整一个合适的电压

给我 charge IC 来做一个高压的快充

第二个还有一点就是我们在这个 Q4 管的控制上

实际上做了非常多的动作

对大家最有效果的两个是哪两点呢

第一点就是我们可以做 shipmode

大家都知道说你的手机

如果说在有些海运或者空运或者怎么样

可能在仓库里呆的时间很长的

这样电池的放电可能就会比较严重

有可能你出厂是百分之百的电

但是到用户手中只剩下百分之几甚至没有电了

那这样的话那些用户的体验感其实是很差的

因为它拿到手的一个手机

那个手机是没有电的

它可能要通过插充电器

这个手机可能才能开机，对不对

这个手机可能才能开机，对不对

这个实际上用户体验感不是很好

我们有一个很大的一个优点

就是我们的 QC 可以进入 shipmode

shipmode 的话可以减少手机在运输的过程中的一个损耗

我们可以做到一个微安级的一个 level

第二个是说我们这个 Q4 还能做一个系统的 Reset 的功能

大家知道现在很多手机电池都是不可插拔的

大家知道现在很多手机电池都是不可插拔的

也就是说如果你的手机出了什么问题

实际上是你很难通过插拔电池的方式来做一个系统的 Reset

那我们这个就是 Q4 管在这里加入了一个最新的功能

就是说你如果按你的 power battery 键

再举个例子就是

在我们 QON 这个 pin 脚连到你的 power battery 上去

如果说你长按你的 power battery 键一段时间

我们这个 Q4 会自动 off 掉

然后再自动把它打开

那这样的话相当于就是

我通过我们 charge IC 是做一个

类似于物理上的一个电池插拔的动作

这样的话对很多一些意外的情况下

有一个很好的保护的作用

不用说我一定要把后盖拆掉

把电池非常困难的拿出来才能做

这个事情非常简单

通过按 power battery 就能实现这个功能

那么我们第二颗的其实就是我们的 bq25892

这个跟 890 的最大的一个区别就是说

892 它是不带 D+/D- 的

它只是带 PSEL 的

其它的功能其实基本上是类似的

那除了这个之外

另外一个大家非常关心的一个点就是

我这个的充电效率到底能做到多少

实际上下面一页的话

大家可以看到我们现在的一个效率曲线

我们在 3A 的时候

效率值大概是91%

这个基本上是业界也是最高的一个水准

而且大家可以看到我们的一片板上实测的一个温度

温升是 16.1 度

实际上在很多客户的系统里面都能够用 2589x

来做到一个类似接近 3A 的一个充电的电流

如果说大家要做一个更大的电流

应该怎么办呢

那这个是我们下面一个 section 的内容

给大家讲一下并联充电能做到 4A 到 4.5A 的一个充电

大家好

今天的第二部分的话

主要是讲 TI 在高压快充这一块的一个解决方案

大家可以在下一页里面可以看得到

就是说，实际上在整个的快充的系列里面

TI 已经做了很多的料号

那大概我们做一个分类的话

大概是三个部分

那第一个部分的话

就是我们一些这个性价比比较高的产品

就是它主要是主打 5V 的 adapter

就是它主要是主打 5V 的 adapter

包括就是这个主要就是我们的 bq2429x 这个系列

第二代就是第二个就是说

它是可以主打得高压快充

最高是多少做到 4.5A

就是我们非常有名的 bq2419x 这个系列

现在最新的是我们的 Maxcharge 这个系列

那 Maxcharge 的话

它最大的优点是

它有把我们就是快速充电的这个协议

放到我们 IC 里面去

因为大家都知道

如果快速充电和 5V 的充电

这两个之间如果没有一个协议能做一个区分的话

实际上是对整个系统是很危险的

实际上是对整个系统是很危险的

所以我们在我们的 bq2589x 这个系列里面

都把现在的市面上比较流行的包括

QC2.0、MTK PE+ 的协议

包括 TI 自己的 Maxchange 协议

都有放到这个 IC 里面去的

而且我们这整个系列有一个很大的优点

就是说全部都是用 QFN 的风格

而且都是 Pin to Pin 兼容的

在这一页里面主要给大家介绍一下

我们 bq2589x 的一个特点

其实这几个特点的话主要有以下几点

第一点就是说我们 IC 的这个就是架构

实际上是跟我们之前这个 2419x 是非常吻合的

里面的那个 IP 基本上都是保持一致的

那第二个是说

在 2419x 的基础上

实际上是我们在这个 IC 上

实际上是做了很多的优化

刚才讲到第一点是说

刚才讲到第一点是说

我们实际上是有把我们高压快充的协议做进去

第二点是说我们整个的充电效率

其实是比 2419x 又有一个很大的提升

这个主要体现在我们内部 MOS 管的一些设计上面

会有一些很大的变化

那还有另外一个很大的区别

就是说我们在这个里面实际上是加了一个 7-bit 的 ADC

那这样就变成是我们 charge IC

实际上一直能够 monitor 到很多地方的变化

举个例子像充电电流

像输入电压、系统电压、电池电压甚至包括温度

我们的这个 charge IC 里面甚至都是能读出来的

而且都能够通过 I2C 能够上报到你的系统上面去

这样的话可以做到一个非常有效的实时的一个检测

刚才我们一直在提这个充电协议

这里也给大家稍微补充一下

我们现在看到的一个比较流行的充电协议

实际上现在流行的话主要就是三家

一个是 QC2.0

还有一个 MTK PE+

另外还有 TI 的那个 Maxcharge

实际上这里面主要是分两个类型

第一个类型就是说像 QC2.0 这样的

甚至包括 TI 的 Maxcharge

实际上都是用 D+/D- 来做通讯的

它的这个通讯的话

你可以看的到

下面这里有一个表

它这个就是 QC2.0 的一个标准的

就是通过 D+/D- 的一些变化

然后让 adapter 和手机之间能做一个通讯

这样的话可以给到一个合适的电压

举个例子就像 12V 还是 9V 或者说还是默认的 5V

那另外一个方式就是说 MTK 的这种方式

就像 PE+ 或者说是 PE2.0+

这个方式的话

它其实它用的方式是用的那个输入电流的一个变化

一个 pulse

但大家可以看到就是下面这张图

这个其实就是输入电流的波形

实际上在 MTK 在它的定义里面实际上定义了很多严格的标准

你看到它是有一个 pattern 的要求的

100ms 高然后 100ms 低

然后后面还有一些具体的要求

只有满足这个要求的情况下

它才会做一个电压的上升的一个动作

所以只有你的 adapter 能识别到这个电流的变化

你才能做升压的一个动作

所以这个属于 MTK 的一个玩法

它这个玩法的话比较好的地方就是说

在 adapter 的那一端比较简单

它的用 single IC 的方式来实现这个 total 的一个 solution

那再跳到我们具体的一个 IC 的内部

大家可以看到

首先就是我们这个 charge IC 还是一个非常典型的

带 power path 的一个 charge 的一个架构

我们有四个 MOS 管对吧

那首先第一个 Q1 管的话

这个作用主要是为了防止一个从电池到系统这边的一个倒灌

因为你注意到 Q2 的这个方向

是可以让电流电压从 SW 灌到 PMID 这个点的

就说你这个 Q1

如果没有在这里的话

会有 potential risk

也就是说

在有些情况下

你可能这个电压反灌到 PMID 上去了

所以说这个 Q1 管的作用主要是防止倒灌

那 Q2、Q3 的话

主要是我们的一个 buck 的一个 converter

这个是 charger IC 里面的一个非常重要的一个点

另外还有一个 Q4

这个是做路径管理的

大家可以看到

在这里面我们有一个非常新颖的一个点

就是我们这个 Rdson 做的非常非常小

只有 11mΩ

其实在我们最新的 IC 里面

现在这个也可以做到更小

可以做到 5mΩ

这个基本上是业界最低最低的水平

另外还有几个部分也给大家 highlight 一下

第一个就是说

我们这个 2589x 的话

它是带 D+/D- 的

我刚才也讲到就是说 QCE

QCE 这个协议是要通过的 D+/D- 去做通讯的

所以我们这个是有把这个 QCE 的协议包进去

所以我们这上面是有 D+/D- 的 pin 脚

能够连到你的 adapter 那边

然后通过跟 adapter 来做那个实时的一个通讯

来调整一个合适的电压

给我 charge IC 来做一个高压的快充

第二个还有一点就是我们在这个 Q4 管的控制上

实际上做了非常多的动作

对大家最有效果的两个是哪两点呢

第一点就是我们可以做 shipmode

大家都知道说你的手机

如果说在有些海运或者空运或者怎么样

可能在仓库里呆的时间很长的

这样电池的放电可能就会比较严重

有可能你出厂是百分之百的电

但是到用户手中只剩下百分之几甚至没有电了

那这样的话那些用户的体验感其实是很差的

因为它拿到手的一个手机

那个手机是没有电的

它可能要通过插充电器

这个手机可能才能开机，对不对

这个手机可能才能开机，对不对

这个实际上用户体验感不是很好

我们有一个很大的一个优点

就是我们的 QC 可以进入 shipmode

shipmode 的话可以减少手机在运输的过程中的一个损耗

我们可以做到一个微安级的一个 level

第二个是说我们这个 Q4 还能做一个系统的 Reset 的功能

大家知道现在很多手机电池都是不可插拔的

大家知道现在很多手机电池都是不可插拔的

也就是说如果你的手机出了什么问题

实际上是你很难通过插拔电池的方式来做一个系统的 Reset

那我们这个就是 Q4 管在这里加入了一个最新的功能

就是说你如果按你的 power battery 键

再举个例子就是

在我们 QON 这个 pin 脚连到你的 power battery 上去

如果说你长按你的 power battery 键一段时间

我们这个 Q4 会自动 off 掉

然后再自动把它打开

那这样的话相当于就是

我通过我们 charge IC 是做一个

类似于物理上的一个电池插拔的动作

这样的话对很多一些意外的情况下

有一个很好的保护的作用

不用说我一定要把后盖拆掉

把电池非常困难的拿出来才能做

这个事情非常简单

通过按 power battery 就能实现这个功能

那么我们第二颗的其实就是我们的 bq25892

这个跟 890 的最大的一个区别就是说

892 它是不带 D+/D- 的

它只是带 PSEL 的

其它的功能其实基本上是类似的

那除了这个之外

另外一个大家非常关心的一个点就是

我这个的充电效率到底能做到多少

实际上下面一页的话

大家可以看到我们现在的一个效率曲线

我们在 3A 的时候

效率值大概是91%

这个基本上是业界也是最高的一个水准

而且大家可以看到我们的一片板上实测的一个温度

温升是 16.1 度

实际上在很多客户的系统里面都能够用 2589x

来做到一个类似接近 3A 的一个充电的电流

如果说大家要做一个更大的电流

应该怎么办呢

那这个是我们下面一个 section 的内容

给大家讲一下并联充电能做到 4A 到 4.5A 的一个充电