支持USB Type-C™和USB電力輸送的單芯片降壓-升壓型電池充電控制器

德州儀器（TI）近日推出一對高度靈活的單芯片降壓-升壓型電池充電控制器，適用于1至4節（1S至4S）設計。在接受記者采訪時，德州儀器電池管理產品（BMS）中國市場和應用部門經理文司華博士表示，代號為bq25703A和bq25700A的同步充電控制器通過USB Type-C和其它USB端口為筆記本電腦、平板電腦、移動電源、無人機和智能家居應用等終端設備提供高效充電。兩個器件支持I²C和SMBus接口，采用全新的高級電池算法，可通過較大功率點跟蹤技術使電池充電智能化，實現全功率輸出。

便攜式應用需要新的充電IC

文司華博士首先介紹了當前便攜式應用充電的市場情況。他說，如今，我們在市場上看到越來越多帶有USB Type-C™和USB功率輸出（PD）端口的電子產品。這些產品的覆蓋范圍從手機、筆記本電腦和移動電源到無人機、電動工具以及智能家居和便攜式應用。USB PD標準允許在協商后進行高功率傳輸，并對端口背后的內容提出了新要求：即充電器IC。

一方面，作為器件，設備應能夠協商源頭提供的較高電壓（5-20V）和電流，以便為電池充電，為系統提供電源。另一方面，作為主機，設備應從一健拷貝（OTG）方面向外圍設備提供電池的較大電壓（5V-20V）和電流。

而對于有單節或多節鋰離子（Li-ion）電池系統的器件，降壓升壓電池充電器是滿足所描述要求相的兼容解決方案。當設備充電時，如果電壓源高于電池，則降壓升壓電池充電器可以降低（降壓）電壓源以對電池充電，或者可以另行提升（升壓）電壓源。當向外圍設備供電時，如果外圍設備需要更低的電壓，則降壓升壓充電器可以降低電池電壓，如果需要更高的電壓，則該設備可以升壓。

文司華博士認為，由于隨著越來越多的應用采用USB PD和C型USB端口，降壓升壓充電器已受到廣泛關注。以無人機為例，無人機是高耗電的設備。根據功率電平和電池容量，大多數無人機每次充電后可以飛行6到30分鐘。由于飛行時間短，用戶可以方便地購買備用電池，并且擁有多種充電選項，從無人機本身的端口充電到使用汽車或家里的搖籃充電器。

新電池算法為1至4節應用提供極高輸入功率

文司華博士表示，bq25703A和bq25700A擴展了TI業界領先的電池充電器解決方案組合，可為各種應用和功率級別提供開關模式快速充電器和線性充電器。了解有關TI電池充電解決方案的更多信息，以獲得準確、可靠和更快、更低溫的充電以及TI的USB Type-C生態系統如何為低功耗應用提供受保護的電力輸送。

兩個器件的主要特性和優勢包括：輸入源的靈活性——該器件的USB電力輸送兼容性具有3.5V至24V的寬輸入電壓范圍，設計人員可以在多種端口（包括USB 2.0、USB 3.0和較新標準USB Type-C）中使用；寬USB On-the-Go（OTG）輸出兼容性——新型充電控制器支持5V至20V的輸入就緒器件，能夠通過可編程電流調節為USB OTG提供可調輸出；緊湊型配置——TI的新電池充電算法和智能檢測功能使電池充電控制器能夠支持寬輸入和輸出電壓范圍以及更緊湊的適配器設計；不同模式間的無縫轉換——該器件支持1至4節電池，可在降壓和升壓操作之間進行高效轉換，無任何死區。

他強調，稱為輸入電流優化（ICO）的獨特算法可自動檢測輸入功率的較大容量以優化電流，同時保持系統和充電電流的一致性，以確保利用較大輸入功率。

典型應用實例

文司華博士還以無人機為例介紹了bq25703A和bq25700A的應用場景。他說，由于C型USB端口是通用的，且具有很高的功率傳輸能力，是適合此類應用的理想選擇。為了兼容具有不同電壓和功率電平的電源，諸如無人機這樣的多元電池組系統很有必要使用降壓升壓充電器。在飛行間隔期間，用戶能夠快速而安全地對電池進行充電也是至關重要的。bq25703A和bq25700A支持高達6.35A的充電電流，并具有廣泛的保護功能，包括有助于從各種適配器獲得較大功率的輸入電流優化（ICO）。圖1提供了bq25703A應用圖中的附加信息。

bq25703A應用圖

此外，無人機應當能夠在不同的溫度條件下進行操作和充電。bq25703A系列提供了從-40°C到85°C之間±0.6%的電池充電調節精度。這種高水平的充電精度確保了電池在溫度范圍內獲得較佳充電。對于使用USB PD端口并需要在操作模式、不同適配器適應性和廣泛安全特性之間平穩過渡的應用而言，降壓升壓電池充電器是一種理想解決方案。

其他信息

在工具和支持方面，設計人員可以使用bq25700A評估模塊（EVM）輕松評估器件的特性和性能，并加快上市速度。bq25703A EVM和bq25700A EVM可從TI商店和授權分銷商處獲得。設計人員還可以使用WEBENCH®電池充電器設計器來計算電池充電控制器的效率。

而在供貨和封裝方面，bq25703A和bq25700A充電控制器目前可通過TI商店和授權分銷商購買。這兩大器件采用4 mm×4 mm，32引腳方形扁平無引腳（QFN）封裝。

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