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