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降压开关模式电池充电器介绍

现在,我要介绍 降压开关模式 充电器的工作原理、 使用方法以及预期结果。 典型的降压开关 模式充电器具有 四个用于控制充电 和电源路径的 FET。 检测到输入时, 第一个 FET 会开启 并用作电阻器。 连接在 [听不清] 和接地端之间的 FET 用作开关 模式降压转换器, 可在 SW 节点处 生成开关波形。 该电压会通过 低通 LC 滤波器, 在 sys 处生成直流输出, 用于为系统供电。 最后一个 FET 用作 LDO 或 FET, 具体取决于电池 和 sys 电压, 它控制向电池 提供的电流。 该示例布局显示,典型的 降压开关模式充电器可以 通过 70 平方毫米的 封装尺寸加以实现。 电感器是电路 面积增大的 重要因素。 总之,降压开关模式 充电器可通过能够 适应未来电流 增长的功能提供 灵活的设计。 它即使在高 转换比和充电 电流下也能保持 大约 90% 的高效率, 从而使充电 器件的温升 更小。 此外,还可以 通过增大硅的 有效面积 和/或外部 路径来提高该 解决方案的效率。 器件在开关 模式下运行。 EMI 是系统设计人员 需要考虑的因素。 那么,现在让我们来 探讨一下典型的降压 转换器效率可以随 面积的增大提高多少。 左侧的图显示了 TI 提供的两种 不同的降压开关模式 电池充电器实现, 即针对 3 安充电 电流设计的 bq25600 和针对 4 安最大充电 电流设计的 bq25898。 这两种实现具有 不同的电感器尺寸 和不同的有效硅尺寸。 能够很清楚地 看到,增大电路 尺寸和解决方案 尺寸可以提高 效率,从而满足 更高的充电电流 需要。 考虑到降压 充电器的 多功能性,您就 不应对可以在 游戏控制器、手机 甚至移动电源等 各种应用中发现 它们感到奇怪。 正如前面所展示的, 可以通过专用 交流/直流适配器、 标准 5 伏 USB 电源、 USB-PD 电源甚至 无线输入电源 为降压开关模式 充电器供电。 它可用于 1S 或 2S 等不同的 电池配置,前提 是输入高于目标 充电电压。 通常,由于热限制, 这些解决方案 适用于以最高 2.5 安培的 电流为手持产品充电。 但这在很大程度上 取决于系统设计。 但该电路可以 为不同的应用 提供更高的充电电流。 该解决方案能够 以大约 70 平方毫米的 面积实现,能够 实现 90% 以上的效率, 并且能够缩放至 不同的充电电流。 降压充电器可提供 良好的热性能和设计 灵活性,从而 无需更改架构 就能够满足未来几代 产品的发展需求。 66

现在,我要介绍 降压开关模式

充电器的工作原理、 使用方法以及预期结果。

典型的降压开关 模式充电器具有

四个用于控制充电 和电源路径的 FET。

检测到输入时, 第一个 FET 会开启

并用作电阻器。

连接在 [听不清] 和接地端之间的

FET 用作开关 模式降压转换器,

可在 SW 节点处 生成开关波形。

该电压会通过 低通 LC 滤波器,

在 sys 处生成直流输出, 用于为系统供电。

最后一个 FET 用作 LDO 或 FET,

具体取决于电池 和 sys 电压,

它控制向电池 提供的电流。

该示例布局显示,典型的 降压开关模式充电器可以

通过 70 平方毫米的 封装尺寸加以实现。

电感器是电路 面积增大的

重要因素。

总之,降压开关模式 充电器可通过能够

适应未来电流 增长的功能提供

灵活的设计。

它即使在高 转换比和充电

电流下也能保持 大约 90% 的高效率,

从而使充电 器件的温升

更小。

此外,还可以 通过增大硅的

有效面积 和/或外部

路径来提高该 解决方案的效率。

器件在开关 模式下运行。

EMI 是系统设计人员 需要考虑的因素。

那么,现在让我们来 探讨一下典型的降压

转换器效率可以随 面积的增大提高多少。

左侧的图显示了 TI 提供的两种

不同的降压开关模式 电池充电器实现,

即针对 3 安充电 电流设计的 bq25600

和针对 4 安最大充电 电流设计的 bq25898。

这两种实现具有 不同的电感器尺寸

和不同的有效硅尺寸。

能够很清楚地 看到,增大电路

尺寸和解决方案 尺寸可以提高

效率,从而满足 更高的充电电流

需要。

考虑到降压 充电器的

多功能性,您就 不应对可以在

游戏控制器、手机 甚至移动电源等

各种应用中发现 它们感到奇怪。

正如前面所展示的, 可以通过专用

交流/直流适配器、 标准 5 伏 USB 电源、

USB-PD 电源甚至 无线输入电源

为降压开关模式 充电器供电。

它可用于 1S 或 2S 等不同的

电池配置,前提 是输入高于目标

充电电压。

通常,由于热限制, 这些解决方案

适用于以最高 2.5 安培的 电流为手持产品充电。

但这在很大程度上 取决于系统设计。

但该电路可以 为不同的应用

提供更高的充电电流。

该解决方案能够 以大约 70 平方毫米的

面积实现,能够 实现 90% 以上的效率,

并且能够缩放至 不同的充电电流。

降压充电器可提供 良好的热性能和设计

灵活性,从而 无需更改架构

就能够满足未来几代 产品的发展需求。 66

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降压开关模式电池充电器介绍

所属课程:降压开关模式电池充电器介绍 发布时间:2019.05.10 视频集数:1 本节视频时长:00:03:25
了解降压开关模式电池充电器的要求,以及典型的应用。
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