TI 電池管理產(chǎn)品可使移動(dòng)電源開啟高壓智能充電模式

BQ25895和CC2543在移動(dòng)電源領(lǐng)域的成功應(yīng)用案例

隨著移動(dòng)時(shí)代的到來以及智能手機(jī)和平板電腦等設(shè)備的大量應(yīng)用，催生了個(gè)人移動(dòng)電源應(yīng)用的普及。究其原因，主流移動(dòng)設(shè)備的硬件配置不斷升級(jí)對(duì)移動(dòng)設(shè)備提出了更多的能量需求。遺憾的是，移動(dòng)設(shè)備在物理上不能無限制地增加電池容量，而電池技術(shù)的發(fā)展又遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于市場(chǎng)的需求。為緩解這種矛盾，移動(dòng)電源應(yīng)運(yùn)而生。它作為一種基于電池(目前絕大部分為鋰電池)的能量?jī)?chǔ)備設(shè)備，可作為手機(jī)電池的延伸。其內(nèi)部集成了電池和電源管理電路，可以在閑時(shí)通過適配器等電源來得到能量補(bǔ)充，在需要時(shí)放電給手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備。

一般而言，手機(jī)和平板電腦設(shè)備常常使用5V的USB電源，由于迷你 USB電流能力的限制，5V電源只能提供最大10W的功率。用戶迫切需要充電時(shí)間更短，電壓更高(大于5V)的充電方案會(huì)縮短充電時(shí)間，提升用戶體驗(yàn)。在相同放電能力下，更高電壓可以提供更大的充電功率。除了高壓充電技術(shù)，領(lǐng)先的移動(dòng)電源廠商也在探索差異化產(chǎn)品。其中一個(gè)有趣的方向，是智能化移動(dòng)電源，所謂智能，是指在移動(dòng)電源上加入了無線的功能，用戶可以通過手機(jī)等設(shè)備讀取移動(dòng)電源的當(dāng)下狀態(tài)，老化狀況等等，預(yù)測(cè)自身充電和給設(shè)備放電至滿的剩余時(shí)間。更重要的是，假貨問題是目前移動(dòng)電源市場(chǎng)一個(gè)突出的問題，智能化可以與大數(shù)據(jù)結(jié)合，利用認(rèn)證機(jī)制來防偽，大大提高制偽的成本，減小了消費(fèi)者的安全隱患。

在剛剛上市的某款智能移動(dòng)電源中，正是采用了德州儀器的BQ25895和CC2543來實(shí)現(xiàn)高壓大功率充電和智能化。在這個(gè)應(yīng)用實(shí)例中，移動(dòng)電源需要支持12V/9V/5V適配器，并提供4A以上電池端充電電流，同時(shí)在放電模式下提供5V/2.1A的放電能力。典型應(yīng)用框圖如圖1所示：

圖1 智能移動(dòng)電源典型應(yīng)用框圖

BQ25895支持高壓降壓(Buck)充電模式，能夠完成移動(dòng)電源和適配器的自動(dòng)握手。其電池端充電電流達(dá)到了最大5A。在OTG(On-The-Go)模式下，BQ25895進(jìn)入Boost(升壓)放電模式輸出穩(wěn)定的5V，最大電流能力可達(dá)3A。TPS2514是專用的USB充電芯片，可以識(shí)別負(fù)載智能設(shè)備的類型，幫助智能設(shè)備獲得5V電壓下的最大充電電流。CC2543是一款集成私有無線通信模塊的微處理器，包含了8051的核，32kB的Flash和1kB的 RAM，以及豐富的外設(shè)，其私有無線模塊可用來實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙的部分功能，與手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備用非連接的藍(lán)牙進(jìn)行通信。

BQ25895的主要特點(diǎn)如下：

Ø 支持5V/9V/12V充電，集成了多重高壓充電握手協(xié)議

Ø 高達(dá)93%的峰值充電效率，最大電池端充電電流可達(dá)5A

Ø I2C控制給予設(shè)計(jì)者最大的靈活性

Ø 集成ADC為充放電過程提供多重監(jiān)控，提供了更大的安全性和設(shè)計(jì)靈活性

Ø 功率元件和控制電路高度集成，外圍電路簡(jiǎn)單。

Ø 被市場(chǎng)充分證明的德州儀器充電方案的高可靠性和優(yōu)良的出貨記錄

CC2543的主要特點(diǎn)如下：

Ø 利用廣播(broadcast)和觀察( observer)這種非連接的方式代替連接的方式與手機(jī)通過低功耗藍(lán)牙(BLE)交換數(shù)據(jù) 。

Ø 使用Die ID + Wafer ID 作為芯片唯一識(shí)別碼進(jìn)行防偽。

Ø 硬件AES可增加數(shù)據(jù)交互的安全性。

Ø 簡(jiǎn)單易用的工具Smart RF studio 方便測(cè)試和調(diào)試 。

Ø 豐富的開發(fā)資料和技術(shù)支持。

包括高通、聯(lián)發(fā)科、德州儀器在內(nèi)的幾家領(lǐng)先廠商分別提出了各自的高壓充電協(xié)議。同時(shí)越來越多的支持高壓充電的智能手機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)銷售。作為手機(jī)電池的有益補(bǔ)充，移動(dòng)電源產(chǎn)品需要緊跟這樣的市場(chǎng)變化。而BQ25895和CC2543無疑是幫助客戶提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，增加產(chǎn)品價(jià)值的正確選擇。

參考資料

[1] CC254x Users Guide(SWRU283)

[2] CC2543 Data Sheet (SWRS107)

[3] BQ25895 Data Sheet (SLUSC88)

[4] TPS2514 Data Sheet (SLVSBY8B)