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快速充电技术在智能手机的应用

2014-10-28 14:50
Minor昔年
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  iW1760 的VSENSE脚,其功能就要是从电源变压器的辅助绕组读取电压感应信号,传输到IC 内部数字控制模块分析,进而来控制输出电压。

  在这个设计里,我们利用光电耦合器的LED 接收次级USB 解码IC iW620所分析输出的控制信号,再把信号反馈到初级侧,驱动并控制两组的开关管,进而由分别控制的两个分压电阻形成的分压线路,影响到输入V sense的三种状态的信号,而这三种状态即对应5V/9V/12V 这三种输出电压。

  这个线路的电流控制是通过对IC Isense 脚的控制来实现的。iW1760通过检测初级侧电流来感应次级负载电流的变化,电流采样点就是在功率开关MOSFET的源极到地端的限流电阻上。

  2 联发科的快充技术Pump Express

  联发科在今年2 月份发布的新SOC 处理器-MT6630,其中就搭载其快速充电新技术Pump Express。

  Pump Express技术内置于PMIC的电源管理集成电路。

  Pump Express特点:允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压,由PMIC发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给充电器,充电器依照这个指令调变输出电压,电压逐渐增加至高达5V 达到最大充电电流。

快速充电技术在智能手机的应用

  联发科目前有两种快充规格:

  (1)Pump Express为快速直流充电器提供的输出功率小于10W(5V),受控输出电压:5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V,主流输出功率:5V/1A & 5V/1.5A

  (2)Pump Express Plus为充电器提供的输出功率大于15W,其差别为受控输出电压增加了12V、9V 和7V 三个档位,为12V/9V/7V/5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V。

  目前配合联发科的快充方式,也已经有Dialog,On-bridge 和通嘉等电源芯片厂为其配合开发专属电源管理IC,它无需使用到USB的数据通讯口,线路简洁,从架构上看和目前传统USB 充电器几乎一样,其电源设计原理上也一样,所以这里不做详细的说明。

  从上面的叙述,能发现使用高通的快速充电方案优点:控制逻辑单纯,可靠性好,缺点:充电器的成本比同功率的充电器高20~30%。目前欧美和日本的手机制造商偏向使用高通的方案。

  联发科的方案,其智能手机及充电器总成本控制在略增10%以内,迎合中国及新兴国家中、低阶智能手机产品市场的需要。但是从技术的角度看,用电流脉冲信号的控制模式,其抗电磁干扰性和稳定性还需要更多验证。

  3 结束语

  快速充电应用功能的新诉求,由于涉及整个充电器系统的设计改变,在高通及联发科联手强推下,成为促进2014年智能手机充电器产业洗牌动作的重大变数。在快速充电器的设计上,无论是设计成本降低,还是可靠性提升等方面,都有更多新的课题值得人们去探讨。

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