一直以來,便攜式產品的電源管理都是困擾業(yè)界的一個難題,不僅要確保安全性,還要在小體積、大容量、長待機時間等各種性能參數(shù)之間做出權衡。而近些年來,頻頻出現(xiàn)的筆記本電腦、手機等被召回事件,多數(shù)都是因為安全性能,而安全隱患則大部分都是來自電源管理系統(tǒng)。
在便攜式產品中獲得大量應用的鋰電池,雖然具有較好的能量密度,可以讓便攜式產品的電源更輕薄,更小,但鋰電池也有其致命的缺點,即過充電能力相對較差。一旦充電電壓超過4.3V,電池很可能就會爆炸。業(yè)界通常的做法是通過一個適配器來為手機充電,適配器的標準電壓為5V,但目前市場上的適配器并不能完全達到標準。當輸入過壓時,如熱插拔充電適配器,使用非穩(wěn)壓或不正確的適配器,以及發(fā)生負載瞬態(tài)等情況下會出現(xiàn)電壓過高以及處于峰值電壓,很可能導致手機或其他便攜式電子產品系統(tǒng)損壞。針對上述可能出現(xiàn)的安全隱患,TI日前發(fā)布的一款電池充電器前端產品bq24314給出了一種更為安全的解決方案。
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有效的電源管理能確保系統(tǒng)不吸入過量電流,進一步鞏固了系統(tǒng)的安全性。 |
據介紹,bq24314能夠監(jiān)測過壓電壓,一旦電壓大于4.35V,則將輸入與充電器斷開,輸出則為零,有效保護了電池安全性。TI便攜式電源管理應用經理錢金榮表示:“bq24314也可以稱作高壓隔離器,它可以忍受最大30V的輸入電壓,而輸入過壓保護閾值為5.8V,并且可以提供三種變量保護,輸入過壓、輸入過流以及電池過壓?!彼赋觯绻麖妮斎胫苯舆B接至系統(tǒng)的總線電壓,采用電池充電器的集成電源管理器件很可能出現(xiàn)輸入過流的情況,多數(shù)情況下,沒有合適的保護機制來限制從適配器向系統(tǒng)輸入過大電流。而bq24314則能感測并調節(jié)其集成的MOSFET,確保系統(tǒng)不吸入過量電流,從而限制了大電流的流入,進一步確保了系統(tǒng)的安全性。
在電池安全性得到保障的同時,提高電池使用效率則是進一步需要解決的問題。錢金榮表示:“在應用中,多數(shù)人都會關注效率究竟提高了幾個百分點,而往往忽視了電量監(jiān)測這一環(huán)節(jié)?!眰鹘y(tǒng)的電量監(jiān)測都是在電池包中進行,可以隨時檢測電池的放電及充電電流,并且實時檢測電池電壓。這種方法的優(yōu)點是電量監(jiān)測計一直伴隨著電池充放電電壓。而缺點是當電池老化時,電池無法繼續(xù)充放電,此時需要更換一塊新電池,但電量監(jiān)測計的工作電路依然有效。這樣更換電池時,電量監(jiān)測計也將廢棄,造成資源浪費。TI則另辟蹊徑,將電量監(jiān)測計放在了便攜式產品的主機端。當電池老化后,電池廢棄,而電量監(jiān)測計仍然可以繼續(xù)工作。
bq27510是TI最新推出的一款系統(tǒng)端電量監(jiān)測產品。該產品集成了一個LDO,可以在所有條件下精確的測量出單體鋰離子電池的剩余電量,從而預測出電池的續(xù)航能力。電量監(jiān)測計的另一款器件bq27540還可以直接安裝在嵌入式或可拆卸電池組中,并且支持HDQ以及I
2C通信協(xié)議,允許系統(tǒng)從電池中讀取信息。
“精確的電池電量監(jiān)測有助于系統(tǒng)智能地管理可用電量,提醒用戶系統(tǒng)運行時間,并盡可能延長系統(tǒng)運行時間?!卞X金榮說道,“TI的OMAP3平臺就是依靠精確的電池數(shù)據來優(yōu)化便攜式產品的電源系統(tǒng)效能?!?
責編:Quentin