智能手机以其丰富多彩的实用功能得到大众亲睐,因此近几年造就了苹果、华为、小米等手机品牌,但是智能手机也因为大屏多功能而耗电量剧增,待机时间无法延长成为其痛点,因此要想保证智能手机供电,移动电源成了当前智能手机的标配。随着智能手机出货量的持续增长,预计从 2015 年到 2019 年,移动电源的市场增长率会维持在 17.5%。面对如此巨大的市场,很多移动电源厂商推陈出新,抢夺市场。怎样帮助这些电源设计厂商快速设计出满足用户需求的产品?怎样帮助它们降低成本?这就需要芯片提供商设计出完善的解决方案。安森美推出的 LC709501F 锂电池解决方案可以帮助用户开发下一代锂离子电池供电产品。
来自安森美全球市场团队的陈永强介绍,“该方案提供宽广的功率和 5V、9 V 和 12 V 工作的电压 / 电流输出范围,通过简单的 FET 选择,最大充放电能力达 30W,具有系统结构简单,支持快速充电,能与智能手机通信三大特点。”
安森美半导体全球市场团队 陈永强
单芯片移动电源控制器系统结构
现在的移动电源讲究小体积、大电量、易携带。如果想满足小体积就需要电源解决方案体积小,传统的移动电源需要一颗 MCU、一颗 LDO、一颗电压转换器和一颗 USB 检测芯片,因此体积很难缩小。如下图所示,安森美的移动电源解决方案将 4 个元件电压转换、USB 检测、微控制器(MCU)和电源集成到单个封装中,外部只增加了 2 颗 FET,但是体积可以忽略不计。
传统移动电源模块与单芯片移动电源模块对比
陈永强指出,“LC709501F 通过改变外部 MOSFET 支持达 30 W 的多种不同输出功率级别。此外,该单芯片有一个集成的 USB 2.0 全速主机控制器。”
支持最新的快速充电标准
目前最受用户欢迎的就是快速充电,那么快充是这样实现的?就是在保证最大电流满足电力线承载能力的前提下,升高电压,功率随之升高,从而达到快速充电的目的。同时,快速充电的标准有很多种,高通已经推出 QC2.0、QC3.0 标准,还有其它快充标准,安森美的方案是否能自动支持这些标准?
陈永强解释,“该 IC 可以判断连接了什么类型的设备,并自动选择可用的最快充电方法,可简单地通过充电固件更新到最新的充电方法,包括 FAST CHARGE 快速充电、高通快速充电:QC2.0/3.0,QC2.0 和 QC3.0 需要在出厂时预先设定。”
与智能手机的通信显示电池健康和充电信息
移动电源连接是否正常?电量剩余多少?市面上的大部分移动电源都只是用简单的指示灯提示,安森美为本方案配备了一个 APP,让移动电源也智能起来。该方案的 USB 主机控制器支持与 iOS 和 Android 应用程序互通互联,使该器件能与连接的智能手机通信,从而利用其手机显示屏显示有关电池健康和充电过程的信息,如充电时间、电池使用时间、完成的充电周期次数等。该器件兼容智能手机厂商采用的专有充电协议(如快速充电和高通快速充电)以加快充电时间。为确保运行的寿命,LC709501F 还提供过流、过压和冗余电池保护机制,以及一个用于温度监测的热敏电阻。LC709501F 支持的工作温度范围为 - 40°C 至+ 85°C。
支持智能手机“APP”双向接口
有了这个监控 APP 我们就可以在充电的同时随时了解电量使用情况。但是有的用户会觉得 APP 专用手机空间,这个 APP 是否会强制用户安装呢?陈永强解释,“该 APP 是可选择方案,移动电源设计厂商可以在原有的基础上美化 UI 界面,如打上自己的 LOGO,或者完善监测功能,也可以选择不安装该 APP,以免用户产生排斥。”
LC709501F 单芯片解决方案板卡
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