具有降压 - 升压充电器的电源设计与总结

具有升降压充电宝的设计 对于充电宝来说 我相信每个人都非常的熟悉它 它通常用于智能手机 而且由于越来越多的智能手机 内建的 Type C 的连接器 所以也增加了充电宝 内建 Type C 接口的设计 所以基本上对智能手机 或笔记型电脑的应用 USB Type C 的配件需求也越来越强 图上是一些已经内建 Type C 接口的手机装置 这张照片是你在市场上 发现的一般充电宝的产品 它具有 5V 到 20V 的输入功能 你可以看到 USB PD 的接口 从这张照片当中 你可以看到这里有 电源按钮开关控制，还有指示灯 去指示电池容量还有多少 另外也有一个 Type C 跟 Type A 的端口 Type A 端口是用于向下兼容 传统设备的 A 型端口 而 Type A 的端口 可以是适配器输出或者是输出 或者是输入 可以为任何 Type A 接口的设备充电 至于 Type A 连接器 对于 Type A 端口 它始终输出的电压是 5V 去支援 USB 2.0、USB3.0 或者是 BC1.2 的装置 你正在寻找的充电宝 是需要能够双向操作的 我们除了必须为电池充电 我们也必须在端口上提供电压输出 你可以使用 I2C 的接口 去控制你的充电器 这样可以更灵活的优化系统性能 以及读取系统的状态 当然效率是充电宝 非常关心的一件事情 可以直接影响充电宝的总运行时间 并且加以优化 所以提高效率在充电宝的设计中 是非常重要的 这是充电宝一般的内部系统框架 我们有 Type C 的连接器 有 USB PD 的控制器 升降压充电器和 MCU 等等等，其他的零件 在操作的过程中 如果你插入了一个适配器 可以通过升降压充电器为电池充电 而且你可能还需要一个单独的降压 来为传统 USB A 型输出 来为传统 USB A 型输出 提供一个 5V 的电压 所以充电宝可以在充电 跟 5V 输出模式下 一起工作 那当你将适配器拔掉之后呢 此时你可以在 Type C 端口输出一组电压 电压范围可以从 5V 到 20V 之间 符合 USB PD aspect 至于电压输出要多少 当然由 USB 控制器 跟你连接的装置 沟通完之后去决定 另外你还可以同时支援 USB type A 5V 的输出 你在同时支援 Type C 跟 Type A的输出 直到你的电池电量耗尽为止 I2C 的界面可以优化系统的效能 以及所有的操作状态的回读 这是非常有弹性跟强大的 我们的 IC 也集成了 ADC 来支援开路式控制器 去读取所需要的所有信息 这是帮助用户了解 或控制他们想要的一切 另外我们还有一个 可以支援 I2C 接口的设备 部件号是 bq25703 从这里我们可以知道 我们有哪些 ADC 的信号可以被读取 效率总是充电宝所关心的事 一方面我希望能快速充电 另外一方面，我希望在放电时 我可以放得更久 那首先这几张图 是我们在板子上所量测出来的效率 这个是充电的效率 有 5V 输入、9V 输入、20V 输入的效率图 相信我们的效率都非常的好 大概都有高达 94、96% 另外我们所用的电源零件如图表所示 这一张则是 OTG 的效率 其实 OTG 的效率等于是 充电宝的放电效率 由这几张图在同样的条件下 从 2S 两串的电池 三串电池，四串电池 我们的效率一样 有94到96% 详细你可以查看这些图表 最后呢 我们的充电器有所有状态的报告 首先它可以告诉你是否有适配器 是否有适配器插入 还是当前我的充电器是操作在 电流还是电压的状态 另外我还有故障的报告 也许你的充电器发生了过电流或过电压 这些讯息也可以被记录在暂存器里 你可以透过 I2C 的界面去读取 然后可以知道发生了什么事 最后总结 我们相信我们的 bq25700 是非常适用于目前充电宝 使用 USB Type C 接口的设计 除了有非常宽范围的输入电压 而且可以相容于目前 USB PD 电源的规格 有双向操作的功能 还有 I2C 的接口 去优化你的系统效能跟状态的回复 而且我们 TI 提供了很多参考设计 比方说 PMP40070 就是一个 turn key 的 solution 一个充电宝完整的设计 客户可以直接拿来参考 并设计你的产品 这是我的最后一页 上面有我们充电产品的网站连接 很欢迎各位能够直接点入到我们产品的网页 去搜寻最新的讯息跟目前我们的产品 最后感谢各位的聆听 再见