高度集成的电池充电解决方案与创新的电源路径管理
2019年10月7日-为实现电池供电设备的紧凑设计，电池通常不可移动，容量受到电池保留的空间的限制。结果，设备的操作时间是由于设备由越来越多的功耗功能构建而成为主要问题。为了提高电池供电装置的便携性，通常使用另一具有更大电池容量的辅助充电装置。这些包括智能手机的电源库，以及耳塞和电子烟的充电案例。
由于对便携式设备性能的不断增长的需求与电池尺寸和容量的限制之间的冲突，电源盒作为一种辅助充电设备已经流行多年。然而，对于一个动力组被认为具有良好的性能，紧凑的设计(更轻的重量)和更高的效率(更长的运行时间)变得更加必要。其他设备的充电盒也有类似的模式。
传统的解决方案是使用单独的充电设备——线性充电IC或开关充电IC——和一个带有阻塞FET的升压转换器分别作为电源输入和输出（见图1）。然而，这并不是满足消费者或制造商需求的理想解决方案。
图1：传统的IC充电器和升压转换器
新的创新
的MP2696Afrom MPS是一款配置灵活、功能丰富、效率高的单单元电源管理IC。MP2696A集成了尽可能多的模拟电路，并与一个简单、经济的单片机(MCU)操作，为移动电源产品提供了一个令人难以置信的紧凑解决方案(见图2)。
图2：具有双向操作模式的高集成
与传统解决方案相比，可为客户节省1个开关充电器、1个电感、1个USB接口IC。
MP2696A提供了许多提高效率和性能的功能：
- 双向工作模式，支持单电感充放电
- 具有保护和独立控制的集成通路路径
- 可编程JEITA电池温度保护阈值
- 导通阻具有低导电的集成FET
- 集成可编程输入电流限制和输入电压限制
- 空载连接时自动进入休眠模式
- 智能手机连接时自动INT输出
- 集成枚举界面以输出智能手机的最大功率
MP2696A通过I2C接口与单片机通信。它可以在充电模式或升压放电模式下双向运行，非常适合于充电盒和充电盒的应用。188比分直播吧操作方式和参数可由单片机灵活设置。运行状态和任何故障事件也通过状态和故障寄存器显示。
充电模式
MP2696A专为USB输入而设计，可以承受高达16V的输入电压。由于USB端口的典型输入电压为5V，因此即使在电缆插头处产生高浪涌电压，该设备的电压额定值也可以保证电源库的稳健性。
该设备具有可编程的输入电流限制和输入电压限制。3A的输入电流限制允许MP2696A符合15W Type-C端口的电气特性要求(见图3)。配合单片机，根据输入电源限制输入电流，确保满足BC1.2和USB Type-C规格。
由于额外的输入电压限制，MP2696A为电池充电，具有优化的充电电流，无论应用何种类型的适配器，都会降低充电时间。
图3：充电模式下的功率流动
放电模式
的MP2696A能否在升压模式下反向操作，在SYS端提供高达3.6A的5V输出(见图4)。它还具有输出电缆电压降补偿功能，以及输出电流回路，以调节当负载电流超过输出电流限制设置时调节输出电流。当负载电流增加时，MP2696A略微增加输出电压，以确保电缆之后的输出电压恒定，并且可以编程补偿值。
集成fet极低的电阻意味着MP2696A具有出色的效率，使其适用于高度紧凑的设计。
图4放电模式下的功率流
图5:放电效率
保护和独家智能检测
的MP2696A在所有模式下提供强大的保护。在充电模式下，具有输入过压保护、电池过压保护、充电安全定时器、看门狗定时器。在放电模式下，具有电池欠压闭锁和输出短路保护。这些硬件保护保证了在MCU软件故障时的安全充电。
电池温度监控和保护在电池供电的便携式设备中变得越来越关注。日本电子和信息技术的工业协会（JEITA）标准在不同电池温度条件下优化充电的标准是电池充电应用中的强制性功能。188比分直播吧MP2696A不仅支持这种JEITA标准，还提供可编程保护温度点和温暖温度范围内的动作(参见图6)。MP2696A监测NTC和VNTC引脚之间的电压比，以获取电池温度信息，因为热敏电阻值随温度变化。然后MP2696A将测量的比值与其内部比值差进行比较，确定温度范围，以及如何调整充电电压和电流。因此，客户可以改变I2C寄存器来调整温度阈值，而不必改变电路板上的电阻分压器。以这种方式配置I2C寄存器可以使软件工程师节省大量的MCU编码工作。
图6:温度保护
当负载电流低于可编程阈值时，MP2696A通知MCU将被移除负载，使得MCU可以禁用增压放电并进入待机模式。MP2696A还检测到MCU的负载连接并报告，此时MCU响应并唤醒提升放电。这消除了许多外部离散组件的需求来检测负载连接。
的MP2696A还在IB引脚提供模拟输出，在充电或放电期间提供真实的电池电流信息，这有助于MCU更准确地估计电池的容量。
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