摆脱“电量焦虑”,延长续航快速充电的秘诀在此

时间:2023-07-07来源:ADI

AI技术的逐渐普及,数字化进程渗入人们的日常生活中,便携式消费类产品也从过去的单一化迈向多功能,在日常娱乐、医疗保健等诸多领域占据了广泛市场。而集成的功能越来越多,对电源管理带来了诸多挑战,特别是由于内置电池容量通常偏小,而设备又需要长时间工作,低功耗电源管理与快速充电成为此类设备设计的关键考虑因素。

小尺寸高性能电源管理IC,长续航关键所在

ADI的MAX77659作为一款高度集成的单电感多输出(SIMO)电源管理芯片,具有高效和低功耗的特点,内置了一个双输入的SIMO升降压控制器,提供了一个充电通道和三个可独立编程的通道,其中这几个通道共用一个电感,能够节省60%的元器件和减小50%的方案尺寸。该芯片还集成了两个支持输入、输出的GPIO口和一个模拟多路复用器,可将多个内部电压、电流信号向外部传输,方便外部数模转化器对电流、电压的实时监控。双向I2C 串行接口可对设备的状态进项监测和配置,内部开/关控制器为监测模块提供受控启动序列,并在监测模块启用时进行监测。

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ADI SIMO技术可支持微小尺寸的耳戴式和可穿戴产品

MAX77659通过调节器的控制,在满载情况下效率最高可达91%,在轻载的情况下静态电流为5μA,该芯片还可通过裕量控制降低压降减少热损耗。MAX77659采用了WLP封装工艺,规格大小为2.55mm*2.37mm*0.5mm,整体体积非常小,可在便携式消费类产品的充电方案中应用,与传统充电速率相比提高近4倍的充电速度。

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值得一提的是,如果某一个功能元件对电源的要求非常敏感,MAX77659 也提供了一个LDO 来额外地提供PSRR(电源抑制比),能大幅度降低噪声。

除此之外ADI还有着广泛的SIMO PMIC产品组合,如MAX77640/MAX77641和MAX77680/MAX77681,它们将电源管理电路的尺寸缩小了近一半,同样广泛支持可穿戴产品、智能家居等空间受限的设备应用。

USB-C 快充如何也能又快又安全?

消费类产品除了需要优秀的电源管理IC外,像目前大多数笔记本电脑、手机都开始采用USB-C这种小尺寸、通用的连接器以实现多向数据传输和供电,不仅让设备保持日常运行速度,小尺寸设计亦可提供高效率和安全性。而随着5G无线通信、4K视频等新的技术不断被应用于消费类产品,设备正在从单电池供电架构转变为双电池(2S)供电架构。转变后的系统要求通过USB-C PD传送更高的功率,并以更大的功率充电(25W或更高)。

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一款带有USB Type-C接口用于充电的手机

尽管USB-C PD系统能够满足快充需求,但为了符合USB-C规范,需要使用多款器件以及定制化固件,开发时间可能长达数月。利用ADI的MAX77958 USB-C PD控制器,设计者即刻拥有开箱即用的USB-C PD兼容方案,可将设计时间缩短3个月,同时利用MAX77962升/降压充电器将方案尺寸减小一半。

MAX77958独立的USB-C PD控制器提供开箱即用的USB-C PD 3.0兼容方案,支持快速角色交换(FRS)和双角色端口(DRP),集成了传统USB-C控制器中通常没有具备的功能,例如BC1.2检测和D+/D-开关,以支持传统USB端口。为支持高可靠性设计,IC可承受28V VBUS额定电压,提供CC引脚短路保护、潮湿检测有助于预防腐蚀。

MAX77962则支持新的USB-C PD系统设计,可利用5V至20V输入电压对2S Li+电池进行快速充电。MAX77962集成高压FET (30V最大额定电压),能够提供28W充电功率,且尺寸只有其他28W充电方案的一半。该升/降压型充电器可以接受3.5V至23V输入电压范围,支持USB-C PD以及传统USB电源。

由此可见,MAX77962升/降压型充电器和MAX77958 USB-C PD控制器非常适合游戏机、增强现实/虚拟现实(AR/VR)设备、摄像机、无线扬声器、便携式打印机、手持式计算机,以及工业设备和医疗器械等设备的快速充电应用。

电源管理芯片相当于电子设备的“心脏”,性能的好坏与电子设备的性能和可靠性直接挂钩。目前的消费类电子产品需要更短的充电时间、稳定的电压和可靠的电池监测功能,高效的PMIC必须以适于消费类电子的小型封装提供便捷通用的解决方案,并配以最佳的性能和最高的效率来为系统设计人员提供更高的价值。

作为业界领先的半导体公司,ADI正努力响应技术和市场趋势,实现高效的电源管理并将其集成到设备中,同时提供快速安全的充电解决方案,并行让用户告别“电量焦虑”,为便携式消费类产品确保良好的用户体验。

关键词: ADI 快速充电

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