用降压升压电池充电器改变设备充电方式

支持USB Type-C™和USB电力输送的单芯片降压-升压型电池充电控制器

德州仪器（TI）近日推出一对高度灵活的单芯片降压-升压型电池充电控制器，适用于1至4节（1S至4S）设计。在接受记者采访时，德州仪器电池管理产品（BMS）中国市场和应用部门经理文司华博士表示，代号为bq25703A和bq25700A的同步充电控制器通过USB Type-C和其它USB端口为笔记本电脑、平板电脑、移动电源、无人机和智能家居应用等终端设备提供高效充电。两个器件支持I²C和SMBus接口，采用全新的高级电池算法，可通过较大功率点跟踪技术使电池充电智能化，实现全功率输出。

便携式应用需要新的充电IC

文司华博士首先介绍了当前便携式应用充电的市场情况。他说，如今，我们在市场上看到越来越多带有USB Type-C™和USB功率输出（PD）端口的电子产品。这些产品的覆盖范围从手机、笔记本电脑和移动电源到无人机、电动工具以及智能家居和便携式应用。USB PD标准允许在协商后进行高功率传输，并对端口背后的内容提出了新要求：即充电器IC。

一方面，作为器件，设备应能够协商源头提供的较高电压（5-20V）和电流，以便为电池充电，为系统提供电源。另一方面，作为主机，设备应从一健拷贝（OTG）方面向外围设备提供电池的较大电压（5V-20V）和电流。

而对于有单节或多节锂离子（Li-ion）电池系统的器件，降压升压电池充电器是满足所描述要求相的兼容解决方案。当设备充电时，如果电压源高于电池，则降压升压电池充电器可以降低（降压）电压源以对电池充电，或者可以另行提升（升压）电压源。当向外围设备供电时，如果外围设备需要更低的电压，则降压升压充电器可以降低电池电压，如果需要更高的电压，则该设备可以升压。

文司华博士认为，由于随着越来越多的应用采用USB PD和C型USB端口，降压升压充电器已受到广泛关注。以无人机为例，无人机是高耗电的设备。根据功率电平和电池容量，大多数无人机每次充电后可以飞行6到30分钟。由于飞行时间短，用户可以方便地购买备用电池，并且拥有多种充电选项，从无人机本身的端口充电到使用汽车或家里的摇篮充电器。

新电池算法为1至4节应用提供极高输入功率

文司华博士表示，bq25703A和bq25700A扩展了TI业界领先的电池充电器解决方案组合，可为各种应用和功率级别提供开关模式快速充电器和线性充电器。了解有关TI电池充电解决方案的更多信息，以获得准确、可靠和更快、更低温的充电以及TI的USB Type-C生态系统如何为低功耗应用提供受保护的电力输送。

两个器件的主要特性和优势包括：输入源的灵活性——该器件的USB电力输送兼容性具有3.5V至24V的宽输入电压范围，设计人员可以在多种端口（包括USB 2.0、USB 3.0和较新标准USB Type-C）中使用；宽USB On-the-Go（OTG）输出兼容性——新型充电控制器支持5V至20V的输入就绪器件，能够通过可编程电流调节为USB OTG提供可调输出；紧凑型配置——TI的新电池充电算法和智能检测功能使电池充电控制器能够支持宽输入和输出电压范围以及更紧凑的适配器设计；不同模式间的无缝转换——该器件支持1至4节电池，可在降压和升压操作之间进行高效转换，无任何死区。

他强调，称为输入电流优化（ICO）的独特算法可自动检测输入功率的较大容量以优化电流，同时保持系统和充电电流的一致性，以确保利用较大输入功率。

典型应用实例

文司华博士还以无人机为例介绍了bq25703A和bq25700A的应用场景。他说，由于C型USB端口是通用的，且具有很高的功率传输能力，是适合此类应用的理想选择。为了兼容具有不同电压和功率电平的电源，诸如无人机这样的多元电池组系统很有必要使用降压升压充电器。在飞行间隔期间，用户能够快速而安全地对电池进行充电也是至关重要的。bq25703A和bq25700A支持高达6.35A的充电电流，并具有广泛的保护功能，包括有助于从各种适配器获得较大功率的输入电流优化（ICO）。图1提供了bq25703A应用图中的附加信息。

bq25703A应用图

此外，无人机应当能够在不同的温度条件下进行操作和充电。bq25703A系列提供了从-40°C到85°C之间±0.6%的电池充电调节精度。这种高水平的充电精度确保了电池在温度范围内获得较佳充电。对于使用USB PD端口并需要在操作模式、不同适配器适应性和广泛安全特性之间平稳过渡的应用而言，降压升压电池充电器是一种理想解决方案。

其他信息

在工具和支持方面，设计人员可以使用bq25700A评估模块（EVM）轻松评估器件的特性和性能，并加快上市速度。bq25703A EVM和bq25700A EVM可从TI商店和授权分销商处获得。设计人员还可以使用WEBENCH®电池充电器设计器来计算电池充电控制器的效率。

而在供货和封装方面，bq25703A和bq25700A充电控制器目前可通过TI商店和授权分销商购买。这两大器件采用4 mm×4 mm，32引脚方形扁平无引脚（QFN）封装。

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