量)
较高,而且不容易过早地出现故障 (倘若新电池过早地“深度循环”)。
主要设计限制总结如下:
·大容量电池需要大的充电电流和高效率
·很多便携式应用,包括工业和医疗设备,都需要 USB 兼容充电所提供的便利性
·磷酸铁锂电池有特殊充电要求,即更低的浮置电压,与锂离子电池相比有一些令人欣
慰的优势
上面讨论的任何满足这些设计限制的
IC 解决方案都必须是紧凑和单片型的,能应对快
速、高效率给单节大容量电池充电的问题,并与磷酸铁锂等新的化学组成兼容。这样的设备
会成为催化剂,能提高采用大容量电池的便携式工业和医疗产品在全球的采用率。
应对采用单节电池的便携式设备的功率挑战
尽管上述要求也许看似不可能用单片
IC 来满足,但是看一下 LTC4156 吧。LTC4156 紧
随流行的、基于锂材料的
LTC4155 而来,是一款大功率、I2C 控制、高效率电源通路
(
PowerPath?) 管理器、理想二极管控制器和磷酸铁锂 (LiFePO4) 电池充电器,适用于
采用单节电池的便携式应用,例如便携式医疗和工业设备、备份设备和高功率密度电池供电
应用。该
IC 为从各种电源高效率传送高达 15W 的功率而设计,同时最大限度地降低了功耗,
并减轻了热量预算限制。
LTC4156 的开关电源通路拓扑无缝地管理从两个输入电源,例如交
流适配器和
USB 端口,到设备的可再充电磷酸铁锂电池的功率分配,同时当输入功率有限
时,优先向系统负载供电。参见图
1.
图
1:LTC4156 的典型应用电路
TO SYSTEM LOAD:至系统负载
由于节省功率,所以
LTC4156 允许输出负载电流超过输入电源吸取的电流,从而能最
大限度地利用可用功率给电池充电,而不会超出输入电源供电规格。例如,当用
5V/2A 交
流适配器供电、可用功率为
10W 时,该 IC 的开关稳压器能高效率传送超过 85% 的可用功
率,提供高达
~2.4A 的充电电流,并能更快速地充电。与普通开关电池充电器不同,
LTC4156 具备即时接通工作能力,以确保甚至在电池已深度放电时,一插上插头系统就可
以供电。由于支持
USB OTG (On-the-Go),所以无需任何额外的组件,就能反过来向
USB 端口提供一个 5V 电源。
LTC4156 的自主全功能单节磷酸铁锂电池充电器能提供高达 3.5A 的充电电流,具备
15 种用户可选的充电电流设置。该充电器包括自动再充电、坏电池检测、可编程安全定时器、
热敏电阻控制的温度合格的充电、可编程充电结束指示
/ 终止以及可编程中断。LTC4156 采
用扁平
(0.75mm) 28 引脚 4mm x 5mm QFN 封装,在 -40°C 至 125°C 的温度范围内工作
有保证。
高效率内部开关稳压器