基于Richtek RT9759+RT1716+RT9471之手机内部智能式电容

发布时间:2022-12-21  

今天的智能手机已经成了我们生活中的必需品是毫无疑问的,而给它们充电的手机充电器也已经发生了很大的变化,全新的充电技术已经可以用很大的电流对手机电池进行充电,一个小时之内就将它充满已经是一件很平常的事情。

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锂电池充电的速度,实际上就是电能转化为化学能的速率,众所周知:P=IU,即:功率 = 电流 * 电压。目前快充主要分两种,高压小电流或者低压大电流,关于高压小电流方案,高电压输入手机之后会有一个降压过程,此时手机内部会产生热损耗,导致发热严重。因此,不少采用这套方案的手机在亮屏时都不会激活快充,以防机身过热。联发科的 Pump Express Plus 1.0/2.0、三星的 Fast Charge、魅族的 mCharge 3.0 都是类似的解决方案;低压大电流方案以OPPO的VOOC闪充为代表,把充电过程中的发热组件基本都设置在充电器里,在实现快充的同时手机不至于过热。但缺点也比较明显,一是得配合 VOOC 闪充充电器、充电线才能使用, 二是整套解决方案成本较高。

立锜的采用智能式电容分压充电,可对电池充电电压和电流进行调节,VBAT=Vbus/2,IBAT=2Ibus,最大充电电流可达 8A,电池电压 4.2V、充电电流为 2.5A 时的转换效率可达 97.8%,减小了手机内部发热,充电效率大大提高,由于IBUS电流不是很大,对cable线材没有特别严格的要求,是高效率低成本的锂离子/锂聚合物电池快速充电理想方案。

在此方案系统中PD协议IC RT1716负责和前端适配器进行PD协议握手,请求提供合适的电压电流,在Pre-charge以及fast-charge初级阶段,由switch charger RT9471对电池包进行预充电,当锂电池电压达到system startup voltage level,开始工作,进入fast charge period,并对充电电压和充电电流进行动态调节。在充电即将完成,进入恒压充电阶段,重新改为switch charger RT9471充电,直至最后充电完成。整个充电过程既大大提高了充电速度,同时兼顾了充电安全性,对锂电池进行保护,提高了使用寿命。

►场景应用图

►产品实体图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

►最大充电电流可达 8A 

►电池电压 4.2V,充电电流为 2.5A 时的转换效率可达 97.8% 

►采用智能电容分压架构, 

►可对电池充电电压和电流进行调节,拥有两组内核 

►具有 15 种保护功能,提供 7 种报警信号, 

►使用了具有 9 个输入通道的高速模拟-数字转换器对输入、输出电压/电流和温度等信息进行采集,这些信息可通过 I2C 接口进行上报。

►方案规格

►可耐受最高40V电压  

►100ns内响应,100ns内关断  

►电池充电电压调节(VBAT REG)  

►电池充电电流调节(IBAT REG)  

►8A 电流输出能力  

►效率高达 97.8%(VBAT = 4.2V, IBAT = 2.5A)  

►250kHz~750kHz 可变工作频率,远离音频段  

►使用扩频技术,EMI 水平低  

►4 种切换保护措施  

► 10 种系统保护措施  

► 7 种系统警告信号  

►9 通道 12 位 ADC 高速数据转换,各通道 128 次转换数据均值作输出

文章来源于:电子产品世界    原文链接
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