基于LTC1980開關電池充電器實現收縮電池供電產品與組合電池充電器和DC/DC轉換器的方案


介紹
到目前為止,便攜式設備或帶有備用電池的系統中的電源管理需要混合主要組件來實現電池充電和產生系統供電電壓的基本功能。一個典型的解決方案需要至少一個充電器IC為電池充電,另一個IC從不斷變化的電池電壓、PowerPath 控制和一個低差調節器提供一個可調節的系統總線電壓(圖1)。
圖1所示、傳統便攜式電源系統。
在這些不斷縮小的便攜式產品中,空間是非常寶貴的,因此必須縮小電源電路。LTC1980通過將這些功能模塊組合到單個IC中來解決空間問題,從而大大降低了便攜式電源系統的復雜性(圖2)。
圖2、基于ltc1980的便攜式電源系統。
LTC1980如何減小尺寸和成本
LTC1980通過獨特的雙向脈寬調制器設計來管理電池充電和調節系統母線電壓的產生(圖3)。
圖3、LTC1980雙向功率轉換。
當墻壁適配器存在時,電源直接傳遞到系統負載DC/DC轉換器和由M1, M2, T1和LTC1980組成的脈沖寬度調制電池充電器。有了墻上的適配器,電源就會流入電池。拆下壁式適配器后,功率從電池中反向流動,并通過由相同功率元件組成的DC/DC轉換器進行調節。通過這種方式,單個雙向電源取代了兩個傳統的脈寬調制電源,從而節省了大量的零件。不需要額外的電源路由/管理,進一步減少了由額外電路引起的零件數量和功率損耗。
4.1V/1A鋰離子電池充電器和3.3V DC/DC轉換器
圖4為4.1V/1A鋰離子電池充電器和3.3V DC/DC轉換器。LTC1980包括一個完整的PWM調節器控制器,PowerPath管理功能和充電終止(包括預修剪4.1V, 4.2V, 8.2V和8.4V浮壓,欠壓和過壓保護,涓流充電電池調理和充電終止時序)。其他電池化學成分可能是外部編程的。
圖4、4.1V/4.2V可選1A鋰離子電池充電器和3.3V DC/DC轉換器。
此設計兼容穩壓和非穩壓墻壁適配器(最小輸出電壓4.1V)。對于電壓較高的壁掛式適配器,可調整R15,提高壁掛式適配器檢測閾值。D1是可選的,可以防止意外的墻壁適配器連接器短路,這是一些使用外露連接的充電支架的產品的問題。
高效率使產品冷卻運行,延長運行時間
除去可選的低差穩壓器,峰值DC/DC變換器效率超過88%(見圖5)。此外,LTC1980采用脈寬調制充電。與線性充電器相比,有更少的功耗保持較低的工作溫度。
圖5、穩壓器效率與負載電流。
結論
LTC1980通過將DC/DC轉換器和電池充電器電路集成到單個IC中,有助于減少便攜式產品的尺寸,復雜性和降低成本。它還提供高效率,延長電池運行時間并降低電池充電時的功耗
責任編輯:David
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